| Закреплена за кафедрой | Кафедра вычислительной техники и электроники |
|---|---|
| Направление подготовки | 44.04.01. Педагогическое образование |
| Профиль | Педагог школьного и дополнительного образования в сфере информатики и робототехники |
| Форма обучения | Очная |
| Общая трудоемкость | 2 ЗЕТ |
| Учебный план | 44_04_01_ИиР-2-2020 |
|
|
||||||||||||
Распределение часов по семестрам
| Курс (семестр) | 2 (3) | Итого | ||
|---|---|---|---|---|
| Недель | 17,329999923706 | |||
| Вид занятий | УП | РПД | УП | РПД |
| Лекции | 8 | 8 | 8 | 8 |
| Практические | 12 | 12 | 12 | 12 |
| Сам. работа | 52 | 52 | 52 | 52 |
| Итого | 72 | 72 | 72 | 72 |
Визирование РПД для исполнения в очередном учебном году
Рабочая программа пересмотрена, обсуждена и одобрена для
исполнения в 2020-2021 учебном году на заседании
кафедры
Кафедра вычислительной техники и электроники
Протокол от 08.06.2020 г. № 79/19-20
Заведующий кафедрой Пашнев Владимир Валентинович
| 1.1. | Цель дисциплины: формирование у магистра теоретических знаний и практических навыков по эксплуатации современных средств вычислительной техники - вычислительных машин, комплексов, систем и сетей, а именно: обновить знания студентов по основам электроники, привить навыки работы с различным измерительным оборудованием и технической документацией, изложить основные принципы работы электронных компонентов и интегральных микросхем, ознакомить с функционированием усилительных и переключающих схем, источников питания и других электронных устройств используемых в робототехнике.Ознакомление с основами цифровой схемотехники и типовыми методиками проектирования цифровых устройств, приобретение практических навыков анализа и синтеза цифровых и микропроцессорных узлов и схем. |
|---|
| Цикл (раздел) ООП: Б1.В.03 |
| УК-1 | Способен осуществлять критический анализ проблемных ситуаций на основе системного подхода, вырабатывать стратегию действий |
| ОПК-2 | Способен проектировать основные и дополнительные образовательные программы и разрабатывать научно-методическое обеспечение их реализации |
| ПК-1 | Способен организовывать и осуществлять обучение по информатике и робототехнике в образовательных организациях основного общего, среднего общего образования в сфере информатики и робототехники |
| ПК-4 | Способен организовывать деятельность обучающихся по освоению дополнительной общеобразовательной программы по информатике и робототехнике |
| В результате освоения дисциплины обучающийся должен | |
| 3.1. | Знать: |
|---|---|
| 3.1.1. | состояние современного развития электронных приборов, области их применения и перспективах развития.Знать основы электроники и схемотехники электронных устройств. |
| 3.2. | Уметь: |
| 3.2.1. | принцип работы и основные характеристики полупроводниковых приборов, основных типовых элементов аналоговых и цифровых интегральных схем.Применять микроконтролеры и програмировать их при разроботке и созданиии робототехнических систем.Обладать базовыми знаниями по выбору элементной базы и схемных решений при разработке цифровых устройств разной степени сложности и назначения; владеть технологиями проектирования и разработки различных функциональных узлов цифровой и микропроцессорной техники; владеть технологиями разработки алгоритмов функционирования цифровых и микропроцессорных устройств |
| 3.3. | Иметь навыки и (или) опыт деятельности (владеть): |
| 3.3.1. | расчетом параметров пассиных цепей и полупроводниковых приборов, интегральных схем и их компонентов, объективной оценки функциональных и параметрических возможностей элементной базы интегральных микросхем.Создавать сиситемы управления мехатронными устройствами и производить их расчет.Способами создания и отладки программ для микропроцессора на языке низкого уровня |
| Код занятия | Наименование разделов и тем | Вид занятия | Семестр | Часов | Компетенции | Литература |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Раздел 1. Введение | ||||||
| 1.1. | Расчет линейных электрических цепей. | Практические | 3 | 2 | УК-1, ОПК-2, ПК-1, ПК-4 | Л1.3, Л1.5, Л2.1 |
| 1.2. | Расчет линейных электрических цепей.Расчеты цепей, содержащих нелинейные элементы.Расчет транзисторных схем на биполярном и полевом транзисторе. Ключевой и усилительный режим. | Сам. работа | 3 | 10 | УК-1, ОПК-2, ПК-1, ПК-4 | Л1.3, Л1.5, Л2.1 |
| Раздел 2. Электронные усилители. ОТАУ | ||||||
| 2.1. | Основы теории автоматического управления. Понятие передаточной функции линейной системы. Пример нахождения передаточной функции.Модели систем управления в виде структурных схем. Пример построения структурной схемы. Дискретные системы. | Лекции | 3 | 2 | УК-1, ОПК-2, ПК-1, ПК-4 | Л1.6, Л2.3, Л1.2 |
| 2.2. | Переходная характеристика типовых звеньев. Нахождение передаточных функций САУ.Задачи на постороение Амплитудно-частотных и фазо-частотных характеристик.Устойчивость линейных систем. | Практические | 3 | 2 | УК-1, ОПК-2, ПК-1, ПК-4 | Л1.6, Л2.3, Л1.2 |
| 2.3. | Области применения усилителей на транзисторах.Принцип работы ОУ. Инвертирующий усилитель. Неинвертирующий усилитель.Области и особенности применения ОУ в изделиях электронной промышленности. | Сам. работа | 3 | 8 | УК-1, ОПК-2, ПК-1, ПК-4 | Л1.1, Л2.4 |
| 2.4. | Автоматические регуляторы и их передаточные функции. Пропорциональный регулятор, интегральный регулятор, пропорционально-интегральный регулятор, пропорционально-дифференциальный регулятор.Задачи на постороение Амплитудно-частотных и фазо-частотных характеристик.Устойчивость линейных систем.Устойчивость дискретных систем. | Сам. работа | 3 | 8 | УК-1, ОПК-2, ПК-1, ПК-4 | Л1.6, Л2.3, Л1.2 |
| Раздел 3. Интегральные полупроводниковые схемы | ||||||
| 3.1. | Проектирование комбинационных логических Проектирование на основе микросхем средней степени интеграции. | Лекции | 3 | 2 | УК-1, ОПК-2, ПК-1, ПК-4 | Л1.4, Л2.2, Л1.7, Л3.1 |
| 3.2. | Основные понятия булевой алгебры.Теоремы булевой алгебры.Элементы памяти. Триггеры.Проектирование синхронных последовательных схем. Алгоритм проектирования. | Практические | 3 | 4 | УК-1, ОПК-2, ПК-1, ПК-4 | Л1.4, Л2.2, Л1.7, Л3.1 |
| 3.3. | Логические переменные, логические функции. Реализация булевой функции с помощью переключательных и электронных схем.Представление и упрощение функций с помощью карт Карно. Проектирование триггеров. Проектирование синхронных и асинхронных счетчиков. Проектирование асинхронных схем | Сам. работа | 3 | 12 | УК-1, ОПК-2, ПК-1, ПК-4 | Л1.4, Л2.2, Л1.7, Л3.1 |
| Раздел 4. Микропроцессоры. | ||||||
| 4.1. | Обобщенная структурная схема микропроцессорной системы. Понятие архитектуры МП. Принципы фон Неймана. Фоннеймановская, гарвардская архитектуры. Основные технические характеристики МП. Классификация МП. | Лекции | 3 | 2 | УК-1, ОПК-2, ПК-1, ПК-4 | Л1.4, Л2.2, Л3.1 |
| 4.2. | Организация памяти. Организация ввода/вывода. Стек. Система команд. Типы и форматы команд. Способы адресации. Командный цикл. Машинные такты и машинные циклы. Типы машинных циклов.Структурная схема.Распределение памяти. Организация ввода/вывода. Программная модель. Основные характеристики, архитектурные и схемотехнические особенности 64-разрядных МП | Лекции | 3 | 2 | УК-1, ОПК-2, ПК-1, ПК-4 | Л1.4, Л2.2, Л3.1 |
| 4.3. | Аналого- цифровые преобразователи. Цифроаналоговые преобразователи. Устройства вборки и хранения. | Практические | 3 | 2 | УК-1, ОПК-2, ПК-1, ПК-4 | Л2.2, Л1.7 |
| 4.4. | Однокристальные микроконтролеры с CISC и RISC архитектурой. | Практические | 3 | 2 | УК-1, ОПК-2, ПК-1, ПК-4 | Л2.2, Л1.7 |
| 4.5. | Понятие микропроцессорного комплекта (МПК). Классификация МПК. Обзор популярных МПК. Однокристальные микроконтроллеры. | Сам. работа | 3 | 8 | УК-1, ОПК-2, ПК-1, ПК-4 | Л1.4, Л2.2, Л1.7, Л3.1 |
| 4.6. | Основные характеристики, архитектурные и схемотехнические особенности 64-разрядных МП компании Intel. Нейронные вычислители. Интерфейс устройств ввода/вывода. | Сам. работа | 3 | 6 | УК-1, ОПК-2, ПК-1, ПК-4 | Л2.2, Л1.7 |
| 5.1. Контрольные вопросы и задания для проведения текущего контроля и промежуточной аттестации по итогам освоения дисциплины |
| См. Приложение Фонд оценочных средств |
| 5.2. Темы письменных работ для проведения текущего контроля (эссе, рефераты, курсовые работы и др.) |
| См. Приложение Фонд оценочных средств |
| 5.3. Фонд оценочных средств для проведения промежуточной аттестации |
| См. Приложение Фонд оценочных средств |
| 6.1. Рекомендуемая литература | ||||
| 6.1.1. Основная литература | ||||
| Авторы | Заглавие | Издательство, год | Эл. адрес | |
| Л1.1 | Шишкин Г. Г., Шишкин А. Г. | ЭЛЕКТРОНИКА 2-е изд., испр. и доп. Учебник для бакалавров: | М.:Издательство Юрайт ЭБС Юрайт, 2019 | biblio-online.ru |
| Л1.2 | Коновалов Б.И., Лебедев Ю.М. | Теория автоматического управления: Учебные пособия | Издательство "Лань", 2016 | e.lanbook.com |
| Л1.3 | Л. А. Бессонов | Теоретические основы электротехники. Электрические цепи: учеб. для бакалавров | М.: Юрайт, 2012 | |
| Л1.4 | Хартов В.Я. | Микропроцессорные системы: учеб. пособие для вузов | М.: Академия, 2010 | |
| Л1.5 | Данилов И.А. | Общая электротехника: учеб. пособие для бакалавров | М.: Юрайт, 2012 | |
| Л1.6 | А.Р. Гайдук, В.Е. Беляев, Т.А. Пьянченко | Теория автоматического управления в примерах и задачах с решениями в MATLAB: учебное пособие | Лань, 2011 | |
| Л1.7 | Ю.В. Новиков, Скоробогатов П.К. | Основы микропроцессорной техники: учебное пособие | ИНТУИТ; Бином, 2009 | www.intuit.ru |
| 6.1.2. Дополнительная литература | ||||
| Авторы | Заглавие | Издательство, год | Эл. адрес | |
| Л2.1 | Жаворонков М.А., Кузин А.В. | Электротехника и электроника: учеб. пособие для техн. отд-ний гуманит. вузов и вузов неэлектротехн. профиля | М.: Академия, 2011 | |
| Л2.2 | Ю.В. Новиков | Введение в цифровую схемотехнику: учебное пособие | ИНТУИТ; Бином, 2007 | biblioclub.ru |
| Л2.3 | Дьяконов В.П. | MATLAB R2007/2008/2009 для радиоинженеров: Учебные пособия | Издательство "ДМК Пресс", 2010 | e.lanbook.com |
| Л2.4 | Новожилов О. П. | ЭЛЕКТРОТЕХНИКА И ЭЛЕКТРОНИКА 2-е изд., испр. и доп. Учебник для бакалавров: Гриф УМО ВО | М.:Издательство Юрайт, 2019 | biblio-online.ru |
| 6.1.3. Дополнительные источники | ||||
| Авторы | Заглавие | Издательство, год | Эл. адрес | |
| Л3.1 | Матющенко Ю. Я. | Цифровая и микропроцессорная техника: Практикум | Барнаул : АлтГУ, 2017 | elibrary.asu.ru |
| 6.2. Перечень ресурсов информационно-телекоммуникационной сети "Интернет" | ||||
| Название | Эл. адрес | |||
| Э1 | Электроника и микроконтроллеры | portal.edu.asu.ru | ||
| 6.3. Перечень программного обеспечения | ||||
| LibreOffice Условия использования: https://ru.libreoffice.org/about-us/license/ 7-zip Условия использования: https://www.7-zip.org/license.txt Acrobat Reader Условия использования: http://wwwimages.adobe.com/content/dam/Adobe/en/legal/servicetou/Acrobat_com_Additional_TOU-en_US-20140618_1200.pdf Mozila FireFox Условия использования: https://www.mozilla.org/en-US/about/legal/eula/ Chrome Условия использования: http://www.chromium.org/chromium-os/licenses Microsoft Windows | ||||
| 6.4. Перечень информационных справочных систем | ||||
| 1 Федеральная служба государственной статистики РФ [Электронный ресурс]. - Электронные данные. - Режим доступа: http://www.gks.ru/. 2 Федеральный портал по научной и инновационной деятельности [Электронный ресурс]. -Электронные данные. - Режим доступа: http://www.sci-innov.ru/. 3 Научная и учебно-методическая литература [Электронный ресурс]. - Электронные данные. - Режим доступа: http://www.intuit.ru. 4 Научный журнал «Вестник Российской академии естественных наук» [Электрон-ный ресурс]. - Электронные данные. - Режим доступа: http://www.ras.ru/publishing/rasherald/rasherald_archive.aspx. 5 Научный журнал «Интеграл» [Электронный ресурс]. - Электронные данные. – Режим доступа: http://www.portalnano.ru/read/databases/publication/journal_integral. 6 Научный журнал «Инновации» [Электронный ресурс]. - Электронные данные. – Режим доступа: http://ojs.innovjoum.ru/index.php/innov 7 Научный журнал «Информатика и системы управления» [Электронный ресурс]. – Электронные данные. - Режим доступа: http://ics.khstu.ru/ 8 Научный журнал «Информационные системы и технологии» [Электронный ре-сурс]. - Электронные данные. - Режим доступа: http://gu-unpk.ru/science/joumal/isit 9 Научный журнал «Информационные технологии» [Электронный ресурс]. - Элек-тронные данные. - Режим доступа: http://novtex.ru/IT/ 10 Научный журнал «Нейрокомпьютеры: разработка, применение» [Электронный ре-сурс]. - Электронные данные. – Режим доступа: http://www.radiotec.ru/catalog.php?cat=jr7 11 Научный журнал «Программные продукты и системы» [Электронный ресурс]. - Электронные данные. – Режим доступа: http://www.swsys.ru/ Электронная библиотечная система Алтайского государственного университета (http://elibrary.asu.ru/); | ||||
| Аудитория | Назначение | Оборудование |
|---|---|---|
| Учебная аудитория | для проведения занятий лекционного типа, занятий семинарского типа (лабораторных и(или) практических), групповых и индивидуальных консультаций, текущего контроля и промежуточной аттестации, курсового проектирования (выполнения курсовых работ), проведения практик | Стандартное оборудование (учебная мебель для обучающихся, рабочее место преподавателя, доска) |
| Методические указания приведены в Приложении |