Enseignement secondaire technique

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1 Enseignement secondaire technique Régime professionnel Métiers de l'électricité Division de l'apprentissage artisanal Section des électroniciens en communication Microélectronique Classe de X2EC Nombre de leçons: 4.0 Nombre minimal de devoirs: Au moins 2 devoirs par période; il est souhaitable que la durée totale des devoirs par période soit égale à la durée hebdomadaire de cours. Langue véhiculaire: Allemand I. DA-Wandler Referenz Rahmenlehrplan - Ziel: Digitalelektronik (DE1) (Dauer: 6 Std.) DA-Wandler als Baustein Prinzipschaltung des DA- Wandlers mit R-2R- Netzwerk Eigenschaften und Kennwerte Der Operationsverstärker sollte zu diesem Zeitpunkt behandelt worden sein. Die Formel zur Berechnung Ausgangsspannung wird nicht II. AD-Wandler Referenz Rahmenlehrplan - Ziel: Digitalelektronik (DE2) (Dauer: 6 Std.) AD-Wandler als Baustein Prinzipschaltung des AD- Wandlers nach dem Verfahren sukzessiven Approximation Eigenschaften und Kennwerte Der Komparator sollte zu diesem Zeitpunkt behandelt worden sein. Es werden keine Signal- Zeit-Diagramme verlangt. III. Optokoppler Referenz Rahmenlehrplan - Ziel: Digitalelektronik (DE3) (Dauer: 2 Std.) 1/6

2 Optokoppler als Baustein Schaltzeichen Standardschaltung zum Betrieb eines Optokopplers IV. Mechanische Signalgeber Referenz Rahmenlehrplan - Ziel: Digitalelektronik (DE4) (Dauer: 2 Std.) Funktionsweise mechanischen kennen. Signalgeber mechanische Kontakte: Prellen, Entprellen Kodier-Schalter Es werden keine Schaltungen verschiedenen Signalgeber Die Funktionsweise wird mit Hilfe von Schülerversuchen erläutert. V. Schrittmotor Referenz Rahmenlehrplan - Ziel: Digitalelektronik (DE5) Schrittmotor mit vorgegebener Steuerschaltung selbständig anwenden. Prinzipielle Funktionsweise des Permanent- Schrittmotors Kenndaten Ansteuerung Der Schrittmotor mit Steuerschaltung wird durch Schülerversuche veranschaulicht. Der Aufbau Steuerschaltung für den Schrittmotor wird nicht VI. Schaltkreisfamilien Referenz Rahmenlehrplan - Ziel: Digitalelektronik (DE6) Schaltkreisfamilien unterscheiden. TTL CMOS Schaltungseigenschaften: Leistungsaufnahme Pegelbereiche Schaltzeiten Lastfaktoren (Fan-in, Fanout) Pegelanpassung Vorsichtsmaßnahmen beim Umgang mit MOS- Schaltungen Der interne Aufbau verschiedenen Schaltungen wird nicht 2/6

3 VII. Multiplexer und Demultiplexer Referenz Rahmenlehrplan - Ziel: Digitalelektronik (DE7) Multiplexer und Demultiplexer als Bausteine selbständig anwenden. 4-Bit-zu-1-Bit-Multiplexer 2x4-Bit-zu-1x4-Bit- Multiplexer 16-Bit-zu-1-Bit-Multiplexer 1-Bit-zu-4-Bit-Demultiplexer 2-Bit-Adreßdekodierer Es werden nur die Blockschaltbil, keine diskreten Schaltungen, VIII. Komparatoren Referenz Rahmenlehrplan - Ziel: Digitalelektronik (DE8) Komparatore als Bausteine 1-Bit-Komparator 4-Bit-Komparator Schülerversuch Es werden nur die Blockschaltbil, keine diskreten Schaltungen, IX. Halbleiterbausteine Referenz Rahmenlehrplan - Ziel: Digitalelektronik (DE9) Halbleiterspeicherbausteine unterscheiden. statische RAM dynamische RAM ROM PROM EAPROM handelsübliche ICs kennen Der innere Speicheraufbau wird nicht Das Programmieren und Löschen Bausteine ist den Schülern in einem Demoversuch vorzuführen. X. Arbeitsweise von Mikrocomputern Referenz Rahmenlehrplan - Ziel: Mikrocomputersysteme (MC1) (Dauer: 8 Std.) 3/6

4 Arbeitsweise von Mikrocomputern mit einem Experimentiersystem ermitteln. Komponenten eines Mikrocomputers Parallelverdrahtung als Bustechnik: Daten-, Adress-, Steuerbus Funktion Steuersignale Ein- / Ausgabeeinheiten Speichereinheiten Mikroprozessor Aufgaben des Mikroprozessors Die Kenntnisse sollen auf Prinzipschaltbild-Ebene vermittelt werden Schülerversuche mit 8-Bit- Experimentiersystem: Signalgeber- und Signalanzeigeeinheit Messungen am Bussystem Daten einer Ausgabe übergeben bzw. von einer Eingabe lesen Lesen und Speichern in RAM-Speicherzeilen, lesen in ROM- Speicherzeilen Manueller Prozessor: Daten einer Eingabe lesen, in eine RAM- Speicherzeile speichern, dann lesen und einer Ausgabe übergeben Realer Prozessor: Daten einer Eingabe lesen, in eine RAM- Speicherzeile speichern, dann lesen und einer Ausgabe übergeben. Einzelschrittbetrieb XI. Erstellung von Programmen Referenz Rahmenlehrplan - Ziel: Mikrocomputersysteme (MC2) (Dauer: 20 Std.) 4/6

5 Programmerstellungszyklus kennen. Programme erstellen und mit einem Experimentiersystem prüfen. Minimaler Befehlssatz (8085) zur Lösung einfacher Aufgaben: Befehlsgruppen Befehlsformate Maschinencode, Mnemo- Code Assembler, Disassembler, Editor und Tracer Schreibweise von Programmen Umgang mit Handbüchern Flussdiagramm für die Erstellung Programme Schülerversuche mit Schaltereingabe ð LED- Ausgabe Einfaches Additionsprogramm Einfache digitale Verknüpfung Schalterabfrage auf EIN/AUS (Warteschleife) Schülerversuch mit DA- Wandler Schülerversuch mit Schrittmotor XII. Schaltungstechnik Speichereinheit Referenz Rahmenlehrplan - Ziel: Mikrocomputersysteme (MC3) Schaltungstechnik Speichereinheit analysieren und die Baugruppe messtechnisch überprüfen. Aufbau eines Speichers mit mehreren Bausteinen Adressdecodierung: Chip-Select Write-Enable Signal-Zeit-Diagramme Stromlaufpläne und Signal- Zeit-Diagramme lesen Schülerversuche: Die Signale für die Freigabe Baugruppe und die Auswahl Speicherbausteine messtechnisch überprüfen XIII. Schaltungstechnik des Mikroprozessors Referenz Rahmenlehrplan - Ziel: Mikrocomputersysteme (MC4) Schaltungstechnik des Mikroprozessors analysieren und die Funktionstüchtigkeit messtechnisch überprüfen. Blockschaltbild internen Struktur eines 8-Bit- Mikroprozessors (8085) Systemtakt, Taktzyklus Steuereingänge Stromlaufplan lesen Schülerversuche: Messen Betriebspannung Prüfen des Systemtaktes Prüfen RESET- Funktion Aktivitätskontrolle Busse durch Oszillografieren XIV. Programmierbare Parallelschnittstelle 5/6

6 Referenz Rahmenlehrplan - Ziel: Mikrocomputersysteme (MC5) (Dauer: 10 Std.) Programmierbare Parallelschnittstelle in Betrieb nehmen, Anwendungen nennen und zwischen Hardware- und Softwarefehler unterscheiden Blockschaltbild des Bausteins 8255 Betriebsarten Steuerwort Bedeutung Initialisierung Anschlüsse Schülerversuche: Initialisierung des Bausteins in Betriebsart 0 und Überprüfung Funktionsweise mit Hilfe eines Programms Den Unterschied zwischen Hardware- und Softwarefehlern verdeutlichen Druckerinterface (minimal Konfiguration) Keine Programmierung in Betriebsart 1 Druckerprogramm analysieren XV. Interrupt und typische Bausteine Referenz Rahmenlehrplan - Ziel: Mikrocomputersysteme (MC6) Prinzip des Interrupts und Leistungsmerkmale typischer Bausteine beschreiben. Hardware- und Software- Interrupts Baustein 8251 Mikrocontroller Demoversuche zum Interrupt Demoversuche zur seriellen Schnittstelle Livre(s) du maître: Elektronik IV D, Digitale Steuerungstechnik - Pflaum, Richard, Verlag GmbH & Co. KG ISBN Technologie für kommunikationstechnische Elektroberufe - Gehlen Dr. Max GmbH & Co. KG, Verlag ISBN X Le programme est valable pour les classes suivantes: X2EC 6/6