Рабочая программа дисциплины «Микропроцессорная техника»

КурсШ

Общая трудоемкость (кредиты/часы) 4/144

Аудиторная общая работа (часы) 68, в т.ч. лекции 34, семинары - О

Самостоятельная работа (часы) 40

Аудиторная индивидуальная работа (контактные часы) 36

Аудиторная работа

Дата

Тема для изучения

Форма проведения занятий

Количество часов

1-я неделя

Введение

Влияние технологии на архитектуру и методы проектирования ЭВМ и МПС. Микропроцессоры, микроЭВМ и микропроцессорные системы - основные определения и классификация. Место МП средств в иерархии средств вычислительной техники. Основные направления применения МП. Обзор литературы но курсу

Лекция с презентациями

2

Изучение программноаппаратного комплекса «Микропроцессорные системы и средства»

Лабораторные занятия

2

2, 3-я неделя

Архитектура МП

Структурная схема микрокомпьютера (логические элементы, триггеры, регистры, счетчики, сумматоры). Классификация МП. Организация логической структуры МП. Типы архитектуры МП. Обработка информации в МП. Управление процессом обработки. Организация логической структуры МП с развитой архитектурой. МП с жестким управлением и мик-

Лекция с презентациями

4

ропрограммным. Обмен информацией с внешней средой. Система команд МП. Типы команд. Способы адресации памяти

2-я неделя

Изучение системы команд МК-96: форматы представления данных и команд, способы адресации операндов, арифметические и логические операции

Лабораторная работа

2

3-я неделя

Изучение режимов работы таймеров МК 8XC196KC/KD. Счетчик 1

Лабораторная работа

2

4-я неделя

Состав и основные характеристики периферийного оборудования МПС Контроллеры. Программная модель контроллера вво-да/вывода. Два формата обмена данными. Типы интерфейсных схем: параллельный и последовательный. Контроллеры ввода/вывода, структурные схемы, режимы работы и особенности использования в МПС

Лекция с презентациями

2

Изучение режимов работы таймеров МК 8XC196KC/KD. Счетчик 2

Лабораторная работа

2

5-я неделя

Состав программного обеспечения МПС, его особенности

Системное программное обеспечение - ассемблеры, компиляторы, трансляторы. Прикладное программное обеспечение

Лекция с презентациями

2

Широтно-импульсный модулятор МК 8XC196KC/KD

Лабораторная Работа

2

6-я неделя

Особенности функционально-структурной организации микроконтроллера Структура MCS-48 фирмы Intel. MCS-51 фирмы Intel: основные технические характеристики, структурная схема кристалла

Лекция с презентациями

2

Аналого-цифровой преобразователь 8XC196KC/KD

Лабораторная работа

2

7-я

неделя

MCS-96 фирмы Intel - основные технические характеристики, система памяти, периферийные устройства, система команд, форматы команд.

Микроконтроллер МК 8ХС196КС/КД

Организация ввода/вывода. Параллельные и последовательный порты ввода/вывода: структура, основные режимы работы

Лекция с презентациями

2

Аналого-цифровой преобразователь 8XC196KC/KD. Выполнение расчетов

Практическое занятие

2

8-я неделя

Микроконтроллер МК 8ХС196КС/КД. Устройство быстрого ввода/вывода HSIO. Общая характеристика устройства. Таймеры. Блок быстрого ввода (HSI). Блок быстрого вывода (HSO). Модули широтно-импульсного модулятора (ШИМ). Устройство, функционирование, программирование ШИМ

Лекция с презентациями

2

Организация обслуживания запросов прерываний от внутренних устройств. Простые прерывания

Лабораторная работа

2

9-я неделя

Микроконтроллер МК 8ХС196КС/КД. Аналого-цифровой преобразователь. Устройство, функционирование, программирование АЦП

Лекция с презентациями

2

Организация обслуживания запросов прерываний от внутренних устройств. Вложенные прерывания

Лабораторная работа

2

10-я

неделя

Микроконтроллер МК 8ХС196КС/КД. Схема управления прерываниями. Программный контроллер прерываний, сервер периферийных транзакций PTS

Лекция с презентациями

2

Организация обслуживания запросов прерываний сервером периферийных транзакций

Лабораторная работа

2

11-я неделя

Современные зарубежные микроконтроллеры

Лекция с презентациями

2

Основы работы с AVR-Studio: режим симуляции. Система команд микроконтроллера AtMcgal6. Способы адресации данных

Лабораторная работа

2

12-я

неделя

Система памяти МПС. Состав и основные характеристики системы памяти МПС. Организация и краткие характеристики БИС ПЗУ, ППЗУ. Программирование внутреннего ПЗУ МК 8ХС196КС/КД

Лекция с презентациями

2

Загрузка программы в микроконтроллер. Параллельные порты ввода/вывода микроконтроллера AtMega 16

Лабораторная работа

2

13-я неделя

Flash-память. Надежность ОЗУ

Лекция с презентациями

2

Организация памяти микроконтроллера AtMega 16

Лабораторная работа

2

14-я неделя

Статическая и динамическая оперативная намять. Структура элементарной ячейки,характеристики. Стековая и буферная память. Кэш-память

Лекция с презентациями

2

Система прерываний. Тайме-ры/счётчики, внешние прерывания микроконтроллера AtMegal6. Часть 1

Лабораторная работа

2

15-я неделя

Обмен в режиме прерывания. Программные и аппаратные средства, обеспечивающие обмен в режиме прерывания.

Обмен в режиме прямого доступа (РПД) к памяти

Лекция с презентациями

2

Система прерываний. Тайме-ры/счётчики, внешние прерывания микроконтроллера AtMegal6. Часть 2

Лабораторная работа

2

16-я неделя

Основные этапы проектирования МПС

Особенности проектирования МПС. Последовательность и краткая характеристика основных этапов проектирования МПС. Постановка задачи проектирования. Состав средств отладки.

Примеры управляющих МПС

Лекция с презентациями

2

Аналого-цифровой преобразователь. Прерывания от АЦП микроконтроллера AtMegal6. Часть 1 - эксперимент

Лабораторная работа

2

17-я неделя

Тенденции развития и применения МП средств. Элементная база XXI века ПЛИС: классификация, базовые элементы, области применения.

Заключение

Введение в нечеткие системы

Лекция с презентациями, игра «Шесть шляп мышления»

2

Аналого-цифровой преобразователь. Прерывания от АЦП микроконтроллера AtMegal6. Часть 2 - расчеты

Лабораторная работа

2

Самостоятельная работа

Сроки выполнения

Тема для изучения

Форма выполнения

Количество часов

2-я неделя

Архитектуры современных микроконтроллеров разных фирм

Отчет

2

3,5-я неделя

Состав программного обеспечения МПС и основные характеристики периферийного оборудования МПС

Отчет

4

6-13-я

неделя

Архитектура и особенности программирования микроконтроллера AtMegal6

Отчет

26

14-я не

деля

Система памяти МПС

Отчет

2

15-я не

деля

Основные этапы проектирования МПС

Проект МПС (2 уровня: «черный» ящик и структурный)

4

16 неделя

Тенденции развития и применения МП средств. Элементная база XXI века. Заключение

Защита презентаций

2

Итого:

40

Контактные часы

Дата

Тема для изучения

Форма проведения занятий

Количество часов

2-я неделя

Архитектура микроконтроллеров Motorola, Texas Instrument, Z8, РІС

Консультация

2

3, 4, 5-я неделя

Особенности ассемблера МК 8ХС196КС

Консультация, составление алгоритмов программ

8

6-я неделя

Аналого-цифровой преобразователь. Принцип работы, программирование

Консультация

2

7, 8-я неделя

Организация обслуживания запросов прерываний от внутренних и внешних устройств

Консультация

4

9, 10-я неделя

Система команд микроконтроллера AtMcgal6. Способы адресации данных

Консультация

4

11-15-я неделя

Особенности программирования микроконтроллера AtMegal6

Консультация, составление алгоритмов программ

12

16-я неделя

Микропроцессоры

Подготовка к тестированию

4

Итого:

36

Организация занятий ио дисциплине «Микропроцессорная техника»

Целью БРС является комплексная оценка качества учебной работы студентов при освоении ими образовательной программы по дисциплине «Микропроцессорная техника». Оценка успешности выражается в 100-бальной шкале и складывается из оценки качества самостоятельной работы и рейтинговой оценки на промежуточной аттестации по дисциплине в семестре.

По курсу «Микропроцессорная техника» в конце семестра предусмотрен экзамен.

На первой лекции студенты знакомятся с системой балльнорейтинговой оценки.

Допуск к экзамену - 60 баллов.

Шкала перевода баллов в пятибалльную оценку

Баллы

Оценка

91-100

5 (отлично)

74-90

4 (хорошо)

61-73

3(удовлетворительно)

0-60

2(неудовлетворительно)

За посещение лекций и лабораторных занятий - 1 балл.

За непосещение лекций - 0 баллов.

За непосещение лабораторных занятий - минус 1 балл.

За непредставление отчета в установленный срок (на следующей, после выполнения работы, неделе) - минус 1 балл в неделю.

(При несданных двух работах к выполнению третьей работы студент нс допускается.)

Итого: минимальное количество баллов - 17, максимальное - 33.

Критерии оценки устного ответа на лабораторных занятиях:

Соответствие ответа поставленному вопросу, полнота ответа - 0-1 балл.

Содержание ответа:

ответ подготовлен по материалам лекции - 0.5 балла;

ответ подготовлен с использованием дополнительного материала - 0-2 балла.

Ответ самостоятельный, без использования конспекта и наводящих вопросов - 0-1 балл.

За дополнения к ответу 0.5 балла.

Критерии оценки самостоятельной домашней работы для лабораторных занятий:

  • 1) выполнение лабораторной работы на занятии с предъявлением текста программы с комментариями - 1 балл;
  • 2) ответы на контрольные вопросы без использования конспекта и наводящих вопросов - 1 балл.

За дополнения к ответу - 0.5 балла.

Критерии оценки и тематика лабораторных работ:

Неделя

Тема работы

Балл за выполнение работы

Балл за само-стоя-тель-ную работу

Макси сималь маль-ный балл за работу

1

Лабораторная работа № 1 Изучение программноаппаратного комплекса “Микропроцессорные системы и средства ”

3

3

2

Лабораторная работа № 2 Изучение системы команд МК-96: форматы представления данных и команд, способы адресации операндов, арифметические и логические операции

3

3

3,4

Лабораторная работа № 3 Изучение режимов работы счетчиков Timer 1, Timer2

3

2

5

5

Лабораторная работа № 4 Изучение способов генерирования последовательности импульсов в МК

3

2

5

6

Лабораторная работа № 5 Изучение аналого-цифрового преобразователя МК 8ХС196КС

3

2

5

7,8

Лабораторная работа № 6 Организация обслуживания запросов прерывания от внутренних устройств МК-96 программируемым контроллером прерываний: а) простые прерывания;

б) вложенные прерывания

  • 3
  • 3
  • 2
  • 2
  • 5
  • 5

9

Лабораторная работа № 7 Организация обслуживания запросов прерывания от внутренних устройств МК-96 сервером периферийных транзакций

3

2

5

10

Лабораторная работа № 8 Основы работы с AVR-Studio: режим симуляции. Система команд микроконтроллера AtMegal6. Способы адреса-

3

-

3

ции данных

11

Лабораторная работа № 9 Загрузка программы в микроконтроллер. Работа с программным обеспечением AVR-Studio. Параллельные порты ввода/вывода

3

-

3

12

Лабораторная работа № 10 Организация памяти МК

AtMegal6

3

2

5

13,14

Лабораторная работа № 11 Система прерываний. Тай-мер/счётчик

3

2

5

15,16

Лабораторная работа № 12 Система прерываний. АЦП

3

2

5

17

Тест

4

5

Итого:

46

67

Самостоятельная работа студентов по дополнительным видам работ

Критерии оценки самостоятельной работы

За устный доклад к лекции «Тенденции развития и применения МП средств. Элементная база XXI века» - 0-5 баллов.

Требования к устному докладу:

Продолжительность доклада 3-5 минут.

Доклад обязательно сопровождается презентацией.

В конце доклада приводится список использованной литературы и других источников.

Критерии оценки доклада

  • 1. Содержание
  • 1.1. Соответствие доклада выбранной теме, полнота раскрытия темы -1-2 балла.
  • 1.2. Бонус - за количество использованных источников информации (начисляется только при наличии списка литературы!) 0-0.5 балла.
  • 2. Презентация
  • 2.1. Ее соответствие содержанию доклада - 0.5 балла.
  • 2.2. Представление наиболее важных положений доклада, краткость, емкость, значимость формулировок. Бонус - 0-0.5 балла.
  • 3. Изложение материала
  • 3.1. Свободный рассказ, а нс чтение конспекта (презентации) - 0-1 балл.
  • 3.2. Грамотная речь, четкая дикция. Бонус - 0-0.5 балла.
  • 4. Вопросы по докладу
  • 4.1. За правильный ответ докладчика - 0.5 балла.
  • 4.2. Задавший вопрос (в зависимости от содержания вопроса) получает 0.5-1 балл.

Итого: минимальное количество баллов - 1.5, максимальное - 5 баллов.

За разработку новых лабораторных работ и методических указаний к ним - 0-10 баллов.

Требования к лабораторным работам

  • 1. В работе должны быть использованы:
    • • устройства микроконтроллера, которые еще нс программировались на занятиях - 1-3 балла.
    • • несколько устройств МК, одно из которых должно быть новым -2-5 баллов.
  • 2. Работы должны быть выполнены (исходные файлы прилагаются) -1 балл.

Критерии оценки методических указаний к лабораторным работам

Содержание

Соответствие теоретического введения теме работы, полнота раскрытия материала- 0.5-1.5 балла.

Изложение материала

  • 1. Грамотный, отформатированный текст - 0-0.5 балла.
  • 2. Наличие контрольных вопросов - 0-1 балл.
  • 3. Наличие 5-10 вариантов заданий - 0-1 балл.

Итого: минимальное количество баллов - 4, максимальное - 10 баллов.

Тест «Микропроцессоры» - это контрольное тестирование по всему курсу. Для получения зачета необходимо набрать не менее 4.0 баллов.

Обзор литературы, посвященной изучению и применению микроконтроллеров

1. Название учебника: «AVR-RISC Микроконтроллеры. Архитектура, аппаратные ресурсы, система команд, программирование, применение».

Серия: Практика инженерной электроники

Автор: Трампсрт В.

Издательство: МК-Пресс

Год издания: 2006

Кол-во страниц: 464

В книге дано исчерпывающее описание базовой серии микроконтроллеров семейства AVR от компании Atmel, построенных на базе прогрессивной архитектуры RISC с применением программируемой флэш-памяти EPROM. Кроме того, подробно рассматривается программирование микроконтроллеров данной серии на языке ассемблера, а также среда отладки AVR-Studio и программно-аппаратный набор STK200. Книга предназначена для всех, кто уже обладает основными познаниями в области построения и функционирования микрокомпьютеров, желает изучить однокристальные микроконтроллеры AVR и успешно претворять в жизнь задачи внутриплатного управления.

2. Название учебника: «Схемотехника электронных систем. Микропроцессоры и микроконтроллеры»

Автор: Бойко В. И.

Издательство: БХВ-Петербург

Год издания: 2004 г.

Количество страниц: 464 стр.

В книге рассматриваются следующие разделы курса: общие принципы построения микропроцессорных систем, однокристальные микропроцессоры, однокристальные микроконтроллеры, построение модулей памяти, системы ввода/вывода, сигнальные процессоры и нейронные вычислители. Приведены примеры составления программ, проектирования микропроцессорных систем, методы расширения возможностей системы. После каждого подраздела есть контрольные вопросы.

Данный учебник полезен для изучения МК, с самого начала. Для того, кто хочет научиться разрабатывать микропроцессорные системы на МК. За счет контрольных вопросов, идущих после каждого раздела, можно закрепить изученный материал.

3. Название: «Применение микроконтроллеров AVR: схемы, алгоритмы, программы»

Авторы: Баранов В. Н.

Издательство: Додэка

Год издания: 2004

Автор делится опытом работы с 8-разрядными микроконтроллерами AVR корпорации Atmel. Книга знакомит с действиями, необходимыми для начала применения микроконтроллеров. Показаны все этапы разработки устройств на микроконтроллерах. Особое внимание уделено связи предлагаемых схемных решений с программным обеспечением разрабатываемых устройств. В каждой главе предлагаются электрические схемы устройств -контроллеров на базе микроконтроллеров AVR, а также несколько программ, определяющих функционирование этих контроллеров. Все устройства с приведенными программами вполне работоспособны и могут быть повторены. Функциональные узлы микроконтроллеров описаны в объеме, достаточном для понимания программ. Приведенные в книге программы отлаживались в среде AVR Studio версии 4.08, работе с которой посвящена отдельная глава книги.

 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ   ОРИГИНАЛ