Рабочая программа - Микропроцессоры и микропроцессорные системы

Рабочая программа - Микропроцессоры и микропроцессорные системы
скачать (245.5 kb.)

Доступные файлы (1):

1.doc

246kb.

03.12.2011 10:40

скачать

содержание

1.doc

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ
ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ

ВОРОНЕЖСКАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ АКАДЕМИЯ

ФАКУЛЬТЕТ СРЕДНЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

РАБОЧАЯ ПРОГРАММА

дисциплина:

МИКРОПРОЦЕССОРЫ И МИКРОПРОЦЕССОРНЫЕ СИСТЕМЫ
специальность:

230106 – «Техническое обслуживание средств вычислительной техники и компьютерных сетей»,

для студентов ФСПО ВГТА

(дневное отделение)
Воронеж 2010

УТВЕРЖДАЮ Декан ФСПО ВГТА	Асмолова Е.В. __________________
Одобрена цикловой комиссией профилирующих предметов специальности 230103 «Автоматизированные системы обработки информации и управления» ФСПО ВГТА на заседании «___»____________20___г. протокол № __________________	Составлена в соответствии с Государственными требованиями к минимуму содержания и уровню подготовки выпускника по специальности 230106 «Техническое обслуживание средств вычислительной техники и компьютерных сетей» ФСПО ВГТА
Председатель: Левин А.Ю.____________	Заместитель декана по учебной работе Щеглова Г.Б._________________ «_______»___________________20___г.
Рассмотрена на заседании методической комиссии ФСПО ВГТА протокол №_____________ от «___»_____________20___г.
Председатель: Михайлова Н.А. _____________

Автор:

преподаватель ФСПО ВГТА Обручникова Е. Е._______________

Рецензенты:

_____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
^ ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА
Курс «Микропроцессоры и микропроцессорные системы» является специальной дисциплиной и преподается студентам 3 курса специальности: 230106 – «Техническое обслуживание средств вычислительной техники и компьютерных сетей». Курс рассчитан на 94 часа аудиторных занятий, в число которых входит 61 час лекционных занятий, 33 часа лабораторно-практических занятий.

Целью курса является формирование у студентов знания общей методологии и конкретных методов проектирования основных разновидностей современных микропроцессорных средств, а также знаний и умений в области архитектуры, принципов функционирования и программирования микропроцессорных систем.

Дисциплина базируется на знании таких дисциплин как: информатика, дискретная математика, основы алгоритмизации и программирования, архитектура ЭВМ и вычислительных систем, электротехника, электронная техника, электротехнические измерения. Предусмотренные программой лабораторно – практические занятия служат для закрепления теоретических знаний и получения навыков работы с микропроцессорными системами. Для лучшего усвоения и закрепления знаний в ходе выполнения лабораторно-практических работ необходимо производить разделение студентов на подгруппы.

Самостоятельная работа студентов планируется в виде выполнения домашней работы по темам программы, а также в виде выполнения реферата по разделам.

Для проверки и оценки знаний студентов предусмотрены итоговые проверочные работы и экзамен. Текущий контроль осуществляется путем опроса по материалам предыдущих тем. Для студентов дневного отделения также предусмотрен рейтинговый контроль успеваемости и посещаемости.

Выпускники должны

иметь представление:

о роли знаний по курсу «микропроцессоры и микропроцессорные системы» в профессиональной деятельности;
о тенденциях развития архитектуры и аппаратного обеспечения электронных вычислительных систем;

знать:

особенности программирования микропроцессорных систем реального времени;
методы микропроцессорной реализации типовых функций управления;

уметь:

создавать и отлаживать программы реального времени.

^ 1. ТЕМАТИЧЕСКИЙ ПЛАН УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ

Микропроцессоры и микропроцессорные системы

(для студентов очной формы обучения)

^ Наименование разделов и тем:	Макси-мальная учебная нагрузка студента, час	Количество аудиторных часов при очной форме обучения:			Самосто-ятельная работа студента, час
		^ Всего, час	В том числе:
		^ Всего, час	Практи-ческие занятия, час	Лабора-торные работы, час
1	2	3	4	5	6
^ Введение. История развития	2	2	-	-	-
Раздел 1. Микропроцессоры	30,6	26	2	-	6,6
Тема 1.1. Архитектура МП	2,4	2	-	-	0,4
Тема 1.2. Организация блоков памяти	2,4	2	-	-	0,4
Тема 1.3. Внутренняя организация МП	2,4	2	-	-	0,4
Тема 1.4. Классификация МП	2,4	2	-	-	0,4
Тема 1.5. Набор команд МП	4,4	4	-	-	0,4
Тема 1.6. Способы адресации операндов	2,4	2	-	-	0,4
Тема 1.7. Производство процессоров. Основные типы МП, их характеристики. Возможности и области применения	7	4	-	-	3
Тема 1.8. Магистрали, связывающие блоки МП	2,4	2	-	-	0,4
Тема 1.9. Принцип работы МП	2,4	2	-	-	0,4
Лабораторно – практические работы: №1: Организация блоков памяти.	2,4	2	2	-	0,4
Раздел 2. Микропроцессорные системы	23,8	16	-	10	7,8
Тема 2.1. Архитектура микропроцессорной системы	2,4	2	-	-	0,4
Тема 2.2. Базовая структура ЭВМ как микропроцессорной системы	2,4	2	-	-	0,4
Тема 2.3. Выбор и оценка качества микропроцессорного комплекта	5	2	-	-	3
^ Лабораторно – практические работы: №1: Знакомство со структурой и работой на учебной микро-ЭВМ УМПК80 (с использованием эмулятора). №2: Запись и выполнение простых программ на УМПК80 (с использованием эмулятора). №3: Использование устройств ввода – вывода. Организация условных переходов (с использованием эмулятора). №4: Стек и подпрограммы в микро-ЭВМ УМПК80 (с использованием эмулятора).	4 4 3 3	3 3 2 2	-	3 3 2 2	1 1 1 1
Раздел 3. Встраиваемые микропроцессорные системы	16,8	14	4		2,8
Тема 3.1. Интерфейсы встраиваемых микропроцессорных систем (МПС)	2,4	2			0,4
Тема 3.2. Уровни представления МПС	2,4	2			0,4
1	2	3	4	5	6
Тема 3.3. Особенности проектирования МПС	2,4	2			0,4
Тема 3.4. Проверка правильности проектирования МПС	2,4	2			0,4
Тема 3.5. Средства разработки МПС	2,4	2			0,4
Лабораторно – практические работы: №2: Последовательный интерфейс КР580ВВ51. №3: Параллельный интерфейс КР580ВВ55.	2,4 2,4	2 2	2 2	-	0,4 0,4
Итого за 5 семестр:	73,2	56	4	10	17,2
Раздел 4. Микроконтроллеры	22,8	17	-	10	5,8
Тема 4.1. Семейство микроконтроллеров. Общая характеристика. Номенклатура семейства, состав. Направления развития элементной базы	2,4	2	-	-	0,4
Тема 4.2. Модульный принцип построения микроконтроллеров	1,4	1	-	-	0,4
Тема 4.3. Программируемые контроллеры прерываний	5	2	-	-	3
Тема 4.4. Контроллеры прямого доступа к памяти (КПДП)	2,4	2	-	-	0,4
Лабораторно – практические работы: №5: Базовые понятия о микроконтроллере, системе команд, средствам разработки и отладки программ. №6-7: Изучение системы команд микроконтроллера AT90S8535. №8-9: Изучение системы параллельного ввода-вывода. №10: Система внешних прерываний микроконтроллера AT90S8535 семейства AVR.	2,4 3,4 3,4 2,4	2 3 3 2	-	2 3 3 2	0,4 0,4 0,4 0,4
Раздел 5. Процессорное ядро микроконтроллера	30	21		9	9
Тема 5.1. Программно-логическая модель микроконтроллера	5	2	-	-	3
Тема 5.2. Способы адресации. Система команд микроконтроллера	2,4	2	-	-	0,4
Тема 5.3. Особенности организации системы прерываний	2,4	2	-	-	0,4
Тема 5.4. Организация памяти и доступа к ней	2,4	2	-	-	0,4
Тема 5.5. Программирование микроконтроллеров	2,4	2	-	-	0,4
Тема 5.6. Режимы работы микроконтроллера. Минимизация потребления энергии в системах с микроконтроллерами	2,4	2	-	-	0,4
1	2	3	4	5	6
^ Лабораторно – практические работы: №11: Ознакомление с работой учебной микроЭВМ и процессом ввода-вывода информации (с использованием эмулятора). №12: Система команд микроЭВМ (с использованием эмулятора). №13: Подпрограмма и стек (с использованием эмулятора). №14: Выполнение операций с повышенной точностью (с использованием эмулятора).	3 4 3 3	2 3 2 2	-	2 3 2 2	1 1 1 1
Итого за 6 семестр:	52,8	38	-	19	14,8
Итого по дисциплине:	126	94	4	29	32

^ 2. СОДЕРЖАНИЕ УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ
Введение

Цели и задачи курса. История развития микропроцессоров и микропроцессорных систем. Поколения процессоров, их отличительные особенности. Перспективы и тенденции развития микропроцессоров и микропроцессорных систем. Основные области применения микропроцессоров и микроконтроллеров.
Раздел 1 Микропроцессоры

Тема 1.1 Архитектура микропроцессора

В результате изучения данной темы студент должен:

знать:

основные узлы микропроцессора (МП);
достоинства и недостатки устройств управления выполнением операций;
структурные схемы МП с одной, двумя и тремя внутренними шинами;
типовую структуру обрабатывающей части МП;

уметь:

различать МП с жестким и микропрограммным управлением.

Основные узлы МП: арифметико-логическое устройство (АЛУ), регистры общего назначения (РОН), устройство управления (УУ). Типы устройств управления выполнением операций, их достоинства и недостатки. Структура МП с обрабатывающей и управляющей частями. Организация МП с одной, двумя и тремя шинами.

^ Самостоятельная работа студента

Подготовка к устному опросу, проработка материалов по лекциям (0,4 ч).
Тема 1.2 Организация блоков памяти

В результате изучения данной темы студент должен:

иметь представление:

о технологии изготовления микросхем памяти;

знать:

основные характеристики памяти;
классификацию запоминающих устройств (ЗУ);
организацию оперативных запоминающих устройств (ОЗУ) на больших интегральных схемах (БИС);
типы постоянных запоминающих устройств (ПЗУ) и перепрограммируемых ПЗУ (ППЗУ);

уметь:

строить программируемые логические матрицы (ПЛМ).

Классификация запоминающих устройств. Основные характеристики памяти. Основные характеристики ОЗУ. Организация ОЗУ на базе кристаллов с динамическими и статическими запоминающими элементами (ЗЭ). Типы ПЗУ: ПЗУ, программируемые маской; ПЗУ, программируемые пользователем; ППЗУ. Программируемые логические матрицы.

^ Самостоятельная работа студента

Подготовка к практическому занятию (0,2 ч). Подготовка к устному опросу, проработка материалов по лекциям (0,2 ч).

Практическая работа №1

Тема: «Организация блоков памяти».
Тема 1.3 Внутренняя организация микропроцессора

В результате изучения данной темы студент должен:

знать:

основные этапы развития МП;
внутреннюю организацию базового микропроцессора;
логические блоки МП с развитой архитектурой.

Основные этапы развития МП. Структура базового МП: исполнительный блок (EU) и устройство сопряжения с системной магистралью (BIU). Логическая структура МП.

^ Самостоятельная работа студента

Подготовка к устному опросу, проработка материалов по лекциям (0,4 ч).
Тема 1.4 Классификация микропроцессоров

В результате изучения данной темы студент должен:

знать:

классификацию МП, как изделия микроэлектроники;
классификацию МП, как изделия вычислительной техники;

уметь:

классифицировать МП.

Классификация МП, как изделия микроэлектроники: по виду технологии, по конструктивному оформлению и по числу микросхем в комплекте.

Классификация МП, как изделия вычислительной техники: по типу архитектуры, по назначению, по способу управления, по виду обрабатываемой информации и т. д.

^ Самостоятельная работа студента

Подготовка к устному опросу, проработка материалов по лекциям (0,4 ч).
Тема 1.5 Набор команд микропроцессора

В результате изучения данной темы студент должен:

знать:

форматы команд;
режимы адресации данных;
систему команд микропроцессора;

уметь:

производить арифметические действия с помощью системы команд МП;
производить логические операции с помощью системы команд МП.

Режимы адресации данных и переходов. Система команд микропроцессора. Форматы команд. Время выполнения команд.

Самостоятельная работа студента

Подготовка к лабораторной работе (0,4 ч).
Тема 1.6 Способы адресации операндов

В результате изучения данной темы студент должен:

знать:

основные типы способов адресации операндов;
достоинства и недостатки способов адресации;

уметь:

различать способы адресации;
применять способы адресации.

Способы адресации операндов: неявная адресация, непосредственная адресация, прямая адресация, косвенная адресация, регистровая адресация, адресация через указатель стека. Основные достоинства и недостатки данных способов адресации, а также область их применения.

^ Самостоятельная работа студента

Подготовка к устному опросу, проработка материалов по лекциям (0,4 ч).
Тема 1.7 Производство процессоров. Основные типы микропроцессоров

В результате изучения данной темы студент должен:

знать:

основные этапы производства микропроцессоров;
основные типы и характеристики микропроцессоров;
области применения микропроцессоров;

уметь:

различать микропроцессоры по поколениям.

Производство микропроцессоров. Основные типы микропроцессоров, их характеристики: Р1 (086), Р2 (286), Р3 (386), Р4 (486), Р5 (Pentium), P6 (686), P7 (Intel Pentium 4), Itanium. Возможности и области применения микропроцессоров.

^ Самостоятельная работа студента

Подготовка к устному опросу, проработка материалов по лекциям (0,4 ч). Подготовка реферата на тему “Основные типы микропроцессоров” (2,6 ч).
Тема 1.8 Магистрали, связывающие блоки микропроцессора

В результате изучения данной темы студент должен:

иметь представление:

об асинхронном и синхронном способах передачи;

знать:

основные шины сопряжения с центральным процессором;
магистральную архитектуру микропроцессора;
основные шины, связывающие блоки центрального процессора между собой.

Шина с тремя состояниями. Шины, связывающие блоки МП: ISA, EISA, VESA, PCI, AGP, USB. Асинхронный и синхронный способы передачи данных.

^ Самостоятельная работа студента

Подготовка к устному опросу, проработка материалов по лекциям (0,4 ч).
Тема 1.9 Принцип работы микропроцессора

В результате изучения данной темы студент должен:

иметь представление:

об этапах работы МП;
каким образом происходит запуск МП;

знать:

общий принцип функционирования МП;
структурную схему микропроцессорной системы на микропроцессорном комплекте КР580.

Работа МП. Информация о состоянии МП. Стек. Запуск МП. Состояние захвата. Состояние прерывания. Состояние останова.

^ Самостоятельная работа студента

Подготовка к лабораторным работам (0,2 ч). Подготовка к устному опросу, проработка материалов по лекциям (0,2 ч).
Раздел 2 Микропроцессорные системы

Тема 2.1 Архитектура микропроцессорной системы

В результате изучения данной темы студент должен:

знать:

основные типы архитектур микропроцессорных систем (МПС);
основные составляющие части МПС.

Понятие организации и архитектуры МПС. Архитектура типовой микросистемы. Основные типы архитектур. Организация пространств памяти и ввода-вывода.

^ Самостоятельная работа студента

Подготовка к устному опросу, проработка материалов по лекциям (0,4 ч).
Тема 2.2 Базовая структура ЭВМ как микропроцессорной системы

В результате изучения данной темы студент должен:

знать:

структурную схему микропроцессорной системы;
основные функции программируемого параллельного интерфейса;
принципы программно-управляемой передачи данных;

уметь:

определять режим работы универсального синхронно-асинхронного приемопередатчика (УСАПП);
определять режим работы программируемого параллельного интерфейса (ППИ).

Структура МПС. Узлы МПС: генератор тактовых импульсов, буферы, шинные формирователи, формирование управляющих сигналов МПС, интерфейсы ввода-вывода, способы обмена данными.

^ Самостоятельная работа студента

Подготовка к устному опросу, проработка материалов по лекциям (0,4 ч).
Тема 2.3 Выбор и оценка качества микропроцессорного комплекта

В результате изучения данной темы студент должен:

знать:

основные характеристики микропроцессорного комплекта (МПК);
основные виды микропроцессорных комплектов;
построение МП с использованием различных микропроцессорных комплектов.

Основные характеристики микропроцессорных комплектов. МПК серий КР580, КР588, К1800, КР1801, КР (КМ)1802, КМ (КР) 1804, КР1810. Построение МП с использованием различных микропроцессорных комплектов. Микропроцессор КР580ВМ80А: основные характеристики. Микропроцессор К580ИК80А: основные характеристики.

^ Самостоятельная работа студента

Подготовка к устному опросу, проработка материалов по лекциям (0,4 ч). Подготовка к лабораторным работам (4 ч). Подготовка реферата на тему «Использование микропроцессорных комплектов в вычислительной технике» (2,6 ч).

Лабораторная работа № 1

Тема: «Знакомство со структурой и работой на учебной микро-ЭВМ УМПК80 (с использованием эмулятора)».

Лабораторная работа №2

Тема: «Запись и выполнение простых программ на УМПК80 (с использованием эмулятора)».

Лабораторная работа №3

Тема: «Использование устройств ввода – вывода. Организация условных переходов (с использованием эмулятора)».

Лабораторная работа №4

Тема: «Стек и подпрограммы в микро-ЭВМ УМПК80 (с использованием эмулятора)».
Раздел 3 Встраиваемые микропроцессорные системы

Тема 3.1 Интерфейсы встраиваемых микропроцессорных систем

В результате изучения данной темы студент должен:

знать:

организацию ввода-вывода в микропроцессорной системе;
способы передачи слов информации по линиям передачи данных;
программную модель внешнего устройства;

уметь:

сопрягать компоненты микропроцессорного комплекта.

Организация ввода-вывода в микропроцессорной системе. Программная модель внешнего устройства. Параллельная передача данных. Форматы передачи данных. Последовательная передача данных. Синхронный последовательный интерфейс. Асинхронный последовательный интерфейс.

^ Самостоятельная работа студента

Подготовка к практическим работам (0,8 ч).

Практическая работа №2

Тема: «Последовательный интерфейс КР580ВВ51».

Практическая работа №3

Тема: «Параллельный интерфейс КР580ВВ55».
Тема 3.2 Уровни представления микропроцессорной системы

В результате изучения данной темы студент должен:

знать:

уровни представления микропроцессорной системы;
классификацию неисправностей;

уметь:

отличать ошибки от неисправностей и дефектов.

Уровни представления микропроцессорной системы: структурный уровень, программный уровень, логический уровень, схемный уровень. Ошибки, неисправности, дефекты. Типы неисправностей.

^ Самостоятельная работа студента

Подготовка к устному опросу, проработка материалов по лекциям (0,4 ч).
Тема 3.3 Особенности проектирования микропроцессорных систем

В результате изучения данной темы студент должен:

знать:

свойства контролепригодности системы;
основные функции средств отладки;
основные свойства этапов проектирования микропроцессорных систем.

Отладка. Обнаружение ошибки и диагностика неисправности. Свойства контролепригодности системы: управляемость, наблюдаемость, предсказуемость. Функции средств отладки. Этапы проектирования микропроцессорных систем. Источники ошибок.

^ Самостоятельная работа студента

Подготовка к устному опросу, проработка материалов по лекциям (0,4 ч).
Тема 3.4 Проверка правильности проектирования микропроцессорных систем

В результате изучения данной темы студент должен:

иметь представление:

о комплексной отладке микропроцессорных систем;

знать:

предназначение функциональных тестовых программ;
способы начального тестирования программ;
методы контроля правильности проектирования.

Основные методы контроля правильности проектирования: верификация, моделирование, тестирование. Автономная отладка. Отладка программ: планирование отладки, составление тестов и задания на отладку, исполнение программ, информирование о результатах исполнения программ по заданным исходным данным, анализ результатов. Комплексная отладка микропроцессорных систем.

^ Самостоятельная работа студента

Подготовка к устному опросу, проработка материалов по лекциям (0,4 ч).
Тема 3.5 Средства разработки микропроцессорных систем

В результате изучения данной темы студент должен:

знать:

базовые компоненты пакета инструментального комплекса;
эффективные средства визуализации и отладки аппаратного обеспечения.

Пакет инструментальных комплексов сквозного совместного проектирования программного и аппаратного обеспечения встроенных мультипроцессорных систем. Основные достоинства.

^ Самостоятельная работа студента

Подготовка к устному опросу, проработка материалов по лекциям (0,4 ч).

Итоговый контроль за 5 семестр: зачет.
Раздел 4 Микроконтроллеры

Тема 4.1 Семейство микроконтроллеров. Общая характеристика.

В результате изучения данной темы студент должен:

знать:

разновидности микроконтроллеров (МК);
основные характеристики МК.

Определение МК. Номенклатура семейства, состав. Особенности микроконтроллеров семейства AVR. Техническая характеристика микроконтроллеров семейства AVR. Направления развития элементной базы.

^ Самостоятельная работа студента

Подготовка к устному опросу, проработка материалов по лекциям (0,4 ч). Проработка материала по лекциям, подготовка к лабораторным работам (1,6 ч).

Лабораторная работа №5

Тема: «Базовые понятия о микроконтроллере, системе команд, средствам разработки и отладки программ».

Лабораторные работы №6-7

Тема: «Изучение системы команд микроконтроллера AT90S8535».

Лабораторные работы №8-9

Тема: «Изучение системы параллельного ввода-вывода».

Лабораторная работа №10

Тема: «Система внешних прерываний микроконтроллера AT90S8535 семейства AVR».
Тема 4.2 Модульный принцип построения МК

В результате изучения данной темы студент должен:

знать:

основные функции, выполняемые узлами микроконтроллера;
базовый и функциональный изменяемые блоки МК.

Базовый и функциональный изменяемые блоки МК. Библиотека периферийных модулей: модули памяти, модули периферийных устройств, модули встроенных генераторов синхронизации, модули контроля за напряжением питания и ходом выполнения программы, модули внутрисистемной отладки и программирования.

^ Самостоятельная работа

Подготовка к устному опросу, проработка материалов по лекциям (0,4 ч).
Тема 4.3 Программируемые контроллеры прерываний

В результате изучения данной темы студент должен:

знать:

структуру программируемого контроллера прерываний;
форматы управляющих слов.

Вложенные прерывания с фиксированными приоритетами входов. Прерывания с круговым (циклическим) приоритетом. Структура программируемого контроллера прерываний (ПКП). Программирование контроллера. Каскадное включение контроллеров.

^ Самостоятельная работа студента

Подготовка к устному опросу, проработка материалов по лекциям (0,4 ч). Подготовка реферата (2,6 ч).
Тема 4.4 Контроллеры прямого доступа к памяти

В результате изучения данной темы студент должен:

знать:

виды контроллеров прямого доступа в память (КПДП);
функции КПДП;
работу КПДП.

Прямой доступ к памяти. Структура и функции КПДП. Выводы и сигналы контроллера. Работа контроллера прямого доступа в память.

Самостоятельная работа студента

Подготовка к устному опросу, проработка материалов по лекциям (0,4 ч).
Раздел 5 Процессорное ядро микроконтроллера

Тема 5.1 Программно-логическая модель микроконтроллера

В результате изучения данной темы студент должен:

знать:

структурную схему контроллера;
основные функции узлов микроконтроллера;

уметь:

программировать порты ввода-вывода А, В, С, D.

Структурная схема микроконтроллера. Порты ввода/вывода: A, B, C, D, режимы работы портов. Последовательные интерфейсы SPI и UART. Таймеры-счетчики, аналоговый компаратор, аналого-цифровой преобразователь (АЦП).

^ Самостоятельная работа студента

Подготовка к устному опросу (0,4 ч). Подготовка реферата на тему “Микроконтроллеры” (2,6 ч).
Тема 5.2 Способы адресации операндов. Система команд микроконтроллера

В результате изучения данной темы студент должен:

знать:

основные способы адресации данных и их модификации;
принцип построения команд.

Методы адресации памяти программ и данных: непосредственная адресация одиночный регистр; непосредственная адресация, два регистра; непосредственная адресация ввода – вывода; косвенная адресация; косвенная адресация со смещением; косвенная адресация данных с преддекрементом; косвенная адресация данных с постинкрементом; относительная адресация памяти программ. Система команд МК.

^ Самостоятельная работа студента

Подготовка к лабораторным работам (4 ч). Подготовка к устному опросу, проработка материалов по лекциям (0,4 ч).

Лабораторная работа №11

Тема: «Ознакомление с работой учебной микроЭВМ и процессом ввода-вывода информации (с использованием эмулятора)».

Лабораторная работа №12

Тема: «Система команд микроЭВМ (с использованием эмулятора)».

Лабораторная работа №13

Тема: «Подпрограмма и стек (с использованием эмулятора)».

Лабораторная работа №14

Тема: «Выполнение операций с повышенной точностью (с использованием эмулятора)».
Тема 5.3 Особенности организации системы прерывания

В результате изучения данной темы студент должен:

иметь представление:

об обработке прерываний и сброса;

знать:

источники сброса;
схему управления прерываниями.

Обработка прерываний и сброса. Внешние прерывания. Время отклика на прерывание. Источники сброса. Сброс по включению питания.

Самостоятельная работа студента

Подготовка к устному опросу, проработка материалов по лекциям (0,4 ч).
Тема 5.4 Организация памяти и доступа к ней

В результате изучения данной темы студент должен:

знать:

структуру памяти данных;
структуру памяти программ.

SRAM память данных. Внутрисистемно программируемая Flash память программ. Память ввода - вывода.

Самостоятельная работа студента

Подготовка к устному опросу, проработка материалов по лекциям (0,4 ч).
Тема 5.5 Программирование микроконтроллера

В результате изучения данной темы студент должен:

знать:

режимы программирования микроконтроллера;
основные директивы языка Ассемблера;

уметь:

читать схемы алгоритмов;
составлять простые программы решения задач.

Программирование памяти, EEPROM памяти и Flash памяти. Режимы параллельного и последовательного программирования. Очистка кристалла.

^ Самостоятельная работа студента

Подготовка к устному опросу, проработка материалов по лекциям (0,4 ч).
Тема 5.6 Режимы работы микроконтроллера. Минимизация потребления энергии в системах с микроконтроллерами

В результате изучения данной темы студент должен:

знать:

режимы работы микроконтроллера;
особенности режима IDLE (пассивный);
особенности режима POWER DOWN (стоповый);
особенности режима POWER SAVE (экономичный).

Пошаговый режим. Режим внешнего доступа. Режим выхода TOUT. Режимы входа TIN: режим внешней синхронизации, режим стробирования внутренней синхронизации, режим однократного запуска внутренней синхронизации, режим перезапуска внутренней синхронизации. Особенности режима IDLE (пассивный), особенности режима POWER DOWN (стоповый), особенности режима POWER SAVE (экономичный).

^ Самостоятельная работа студента

Подготовка к устному опросу, проработка материалов по лекциям (0,4 ч).

Итоговый контроль за 6 семестр: экзамен.

^ 3. ФОРМЫ ТЕКУЩЕГО, ПРОМЕЖУТОЧНОГО И ИТОГОВОГО КОНТРОЛЯ

Текущий контроль: оценка отчетов по лабораторно - практическим работам, устный опрос.

Промежуточный контроль: рейтинговый контроль.

Итоговый контроль за 5 семестр – зачет, за 6 семестр – экзамен.

^ 4. РЕКОМЕНДУЕМАЯ ЛИТЕРАТУРА И СРЕДСТВА ОБУЧЕНИЯ

4.1. Литература

основная:

Кузин А.В., Жаворонков М.А. Микропроцессорная техника: Учебник для среднего профессионального образования. – М.: Издательский центр «Академия», 2004. – 304 с.
Балашов Е.П., Пузанков Д.В. Микропроцессоры и микропроцессорные системы: Учеб. Пособие для вузов / Под ред. В.Б. Смолова. - М.: Радио и связь, 2001.-328с.
Микроконтроллеры семейства AVR AT90S4434/8535.
Каган Б.М., Сташин В.В. Основы проектирования микропроцессорных устройств автоматики. –М. и: Энергоатомиздат ,2001.-304 с.
Калабеков Б.А. Цифровые устройства и микропроцессорные системы: Учебник для техникумов связи.- М.: Горячая линия- Телеком,2002.-336 с.
Мюллер Скотт, Зекер К. Модернизация и ремонт ПК, 13-е издание. : Пер.с англ.-К.; М.; СПб.: Издательский дом «Вильямс», 2002. – 992 с.
Пухальский Г.И. Проектирование микропроцессорных устройств: Учебное пособие для вузов.- СПб.: Политехника, 2001.- 544 с.
Щелкунов Н.Н., Дианов А.П. Микропроцессорные средства и микропроцессорные системы.- М.: Радио и связь, 2002.-288с.

Микропроцессорные системы: Учебное пособие для вузов/Е.К.Александров, Р.И. Грушвицкий, М.С.Куприянов и др.; Под общ. ред. Д.В.Пузанкова.- СПб.:Политехнтка,2002.-935с.:ил.

дополнительная:

Мышляева И.М. Цифровая схемотехника: Учебник для среднего профессионального образования. – М.: Издательский центр «Академия», 2005. – 400 с.
Гилмор Ч. Введение в микропроцессорную технику, пер. с англ. – М.: Мир, 2004.- 334 с., ил.
Калабеков Б.А., Мамзелев И.А. Цифровые устройства и микропроцессорные системы: Учебник для техникумов связи.- М.: Радио и связь,2003.- 400 с
Пятибратов А.П. и др. Вычислительные системы, сети и телекоммуникации: Учебник/ А.П.Пятибратов, Л.П.Гудыно, А.А. Кириченко; Под ред. А.П.Пятибратова.- М.: Финансы и статистика,2002.-400 с.

^ 4.2. Средства обучения

Операционная система: не ниже Microsoft Windows XP;
Пакет программ Microsoft Office’2003;
Программная модель учебной микроЭВМ на базе микропроцессора КР580ВМ80А (эмулятор УМПК-580);
Программная модель учебно-отладочного устройства «Электроника-580» на базе микропроцессора КР580ВМ80А (эмулятор УОУ «Электроника-580»).

Приложение №1

Вопросы для подготовки к экзамену по дисциплине

«Микропроцессоры и микропроцессорные системы»

Микропроцессор и микропроцессорный комплект. Основные понятия и классификация
Основные характеристики и структуры МП К580ВМ80
Способы адресации через регистр R7 для Э-60
Структура типовой микропроцессорной системы
Арифметические команды МП К580ВМ80
Схема и работа МПС средней сложности на основе МП К1810ВМ86
Шины микропроцессорной системы
Команда DAA МП К580ВМ80
Режим ПДП на магистрали Q-BUS
Функционирование МПС
Флаговый регистр МП К580ВМ80
Прямая и косвенная индексная адресация
Команды управления МП К580ВМ80
Работа по прерыванию на магистрали Q-BUS
Цикл чтения из памяти
Состав магистрали Q-BUS
Режимы работы МПС
Назначение системного контроллера К1810ВГ88
Цикл записи в память
Регистры общего назначения МП К580ВМ80
Прямая и косвенная автодекрементная адресации
Структура МП К1810ВМ86
Понятие интерфейса
Команды работы со стеком МП К580ВМ80
Работа МПС в режиме ПДП (общий подход)
Система команд МП К580ВМ80
Распределение адресного пространства учебной микроЭВМ
Классификация прерываний
Команда расширенной арифметики Э-60
Координация взаимодействия устройств на магистрали
Работа МПС в режиме прерываний (общий подход)
Однонаправленная и двунаправленная шины
Команды работы с подпрограммами МП К580ВМ80
Цикл ВВОД (ЧТЕНИЕ) магистрали Q-BUS
Команда RST МП К580ВМ80
Децентрализованная селекция магистрали
Цикл ВЫВОД (ЗАПИСЬ) на магистрали Q-BUS
Методы адресации МП К580ВМ80
Назначение сигналов на выделенных контактах МП К1810ВМ86 в максимальном режиме
Цикл ВВОД-ПАУЗА-ВЫВОД на магистрали Q-BUS
Двухшинная и трехшинная МПС
Устройство ввода и индикации МП К580ВМ80
Задачи интерфейса
Назначение и структура ГТИ К1810ГФ84
Команды переходов Э-60
Централизованная селекция магистрали
Арифметические команды Э-60
Функциональная клавиатура МП К580ВМ80
Структура МП К1801ВМ1
Структура и работа минимально укомплектованной МПС на основе МП К1810ВМ86
Синхронные и асинхронные процессы и магистрали
Способы и адресации МП К1801ВМ1
Регистры МП К580ВМ80
Назначение выводов МП К1810ВМ86
Адресная, стековая и ассоциативная память
Команды пересылки Э-60
Флаговый регистр и сумматор адреса МП К1810ВМ86
Сегментация памяти МП К1810ВМ86
Логические команды Э-60
Работа МПС в режиме прерываний (общий подход)
Прямая и косвенная регистровая адресация
Структура и работа минимально укомплектованной МПС на основе МП К1810ВМ86
Адресные пространства памяти и устройств ввода-вывода
Прямая и косвенная автоинкрементные адресации
Формирование физического адреса МП К1810ВМ86
Режимы работы МПС
Команды пересылки МП К580ВМ80
Циклы ЧТЕНИЕ и ЗАПИСЬ МП К1810ВМ86
Система команд МП К1801ВМ1
Логические команды МП К580ВМ80
Назначение регистров МП К1810ВМ86
Централизованная селекция магистрали
Команды переходов МП К580ВМ80
Схема и работа МПС средней сложности на основе МП К1810ВМ86
Работа по прерыванию на магистрали Q-BUS
Функционирование МП К580ВМ80 по тактам
Назначение отдельных узлов МП К1801ВМ1
Классификация интерфейсов по функциональному назначению
Синхронизация передачи битов, байтов и массивов слов
Способы и адресация через регистр R7 для Э-60
Микропроцессор Intel 80186
Координация взаимодействия.
Организация памяти МП I80286.
Регистры МП I80286.
Классификация ИС ПЛ.
Типы памяти конфигурации ИС ПЛ.
Типовые схемотехнические решения ИС ПЛ.
Приемы дополнительной обработки сигналов в ИС ПЛ.
Базовые свойства ИС ПЛ.
ИС FPGA.
ИС CPLD.
ИС ПЛ комбинированной архитектуры.
Структура ИС ПЛ FLEX 10K.
Структура логического элемента FLEX 10K.
Задачи, решаемые с помощью сигнальных процессоров.
Типовые функции, реализуемые DSP.
Обобщенная архитектура DSP.
Основные операции DSP.
Структура DSP 56002.
Структура и основные характеристики МК С167.
Особенности МК ТС1796.
Особенности нечеткой логики.

Приложение №2

Пример экзаменационного билета по дисциплине:

^ ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ

Государственное образовательное учреждение

ВОРОНЕЖСКАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ АКАДЕМИЯ

^ ФАКУЛЬТЕТ СРЕДНЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

__________________________________________________________________________________________________
frame2

ЭКЗАМЕНАЦИОННЫЙ БИЛЕТ №1

1. Регистры общего назначения микропроцессора.

2. Основные узлы микроконтроллеры.

frame3

Скачать файл (245.5 kb.)

Рабочая программа - Микропроцессоры и микропроцессорные системы - файл 1.doc

Доступные файлы (1):

1.doc

основная: