Наименование тем и разделов | Мах. учеб. нагрузка студента | Кол. аудиторных часов для стацион. | Самосто-ятельная работа студента | |||
Всего | ЛР | ПЗ | КП | |||
Введение | 2 | 2 | ||||
1 Микропроцессорные системы | 32 | 2 | 10 | |||
1.1 Архитектура МП | 2 | |||||
1.2 Базовая структура ЭВМ как МП системы | ||||||
1.3 Система команд МП. Адресация | 2 | |||||
1.4 Прерывания | 4 | |||||
1.5 Прямой доступ к памяти | 4 | |||||
2 Микроконтроллеры | 20 | 2 | 12 | |||
2.1 Микроконтроллеры. Назначение. Семейства | 2 | 4 | ||||
2.2 Проектирование микроконтроллеров | 4 | |||||
2.3 Системы отладки | 4 | |||||
3 Микропроцессор КР580ВМ80А | 44 | 6 | 46 | |||
3.1 Микропроцессорный комплект КР580 | 2 | 4 | ||||
3.2 Архитектура МП | 4 | |||||
3.3 МП-система минимальной конфигурации | 6 | |||||
3.4 Система команд | 2 | 4 | ||||
3.5 Псевдокоманды ассемблера | 4 | |||||
3.6 Приемы программирования | 4 | |||||
3.7 Составление простейших программ | 2 | 2 | 8 | |||
3.8 Трансляция программ | 2 | 4 | ||||
3.9 Симуляторы и их применение | 2 | 4 | ||||
3.10 Отладочные стенды | 2 | 4 | ||||
4 Микропроцессор Z80 | 26 | 2 | 18 | |||
4.1 Особенности Z80 | 2 | 2 | ||||
4.2 Система команд | 2 | 6 | ||||
4.3 Программирование Z80 | 2 | 2 | 10 | |||
5 МикроЭВМ МК48 | 26 | 6 | 24 | |||
5.1 Особенности микроЭВМ. Назначение | 2 | 2 | ||||
5.2 Архитектура | 2 | 2 | ||||
5.3 Система команд | 2 | 4 | ||||
5.4 Программирование | 2 | 2 | 12 | |||
5.5 Периферия микроконтроллеров | 2 | 4 | ||||
20 | ||||||
6 Курсовой проект | 30 | 30 | 30 | |||
ИТОГО: | 180 | 50 | 20 | 30 | 110 |
СОДЕРЖАНИЕ УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ
Введение
Студент должен:
- иметь представление:
· об истории и причинах создания первого МП и дальнейшем их развитии.
- знать:
· о закономерностях эволюции МП;
· современное состояние МП техники в общих чертах.
Историческая справка. Эволюция. Современное состояние МП техники.
Раздел 1. Микропроцессорные системы
Тема 1.1.Архитектура и программирование МП.
Студент должен:
- иметь представление:
· об архитектуре современного МП.
- знать:
· классическую архитектуру процессора и МП;
Архитектура фон-Неймана. Отличия архитектуры современного МП. Пример архитектуры современного МП.
Тема 1.2 Базовая структура ЭВМ как МП системы
Студент должен:
- иметь представление:
· о компьютере, как о микропроцессорной системе.
- знать:
· состав, назначение и взаимодействие элементов структуры;
Полная структура ЭВМ на базе МП: чипсет, память, шинная организация, подключение периферии. .* Характеристики элементов структуры современных ПК.
* Самостоятельная работа студентов.
Тема 1.3 Система команд МП. Адресация
Студент должен:
- иметь представление:
· о принципах автоматического управления и адресации в МП;
- знать:
· структуру команды и ее действие в МП;
· типы адресации и их характеристики.
- уметь:
· отличать типы адресации;
Принцип автоматического управления. Машинная команда. Ассемблер, связь с языками высокого уровня.
Типы адресации и их особенности.
Тема 1.4 Прерывания
Студент должен:
- иметь представление:
· о необходимости прерываний.
- знать:
· принцип исполнения прерываний.
Процесс прерывания и его необходимость. Реализация прерывания. Разновидности прерываний. Особенности обработки множества прерываний.
Тема 1.5 Прямой доступ к памяти
Студент должен:
- иметь представление:
· о проблемах быстродействия при работе с памятью.
- знать:
· принцип реализации ПДП;
Проблема быстродействия и ее зависимость от памяти. ПДП как способ повысить быстродействие системы. Способ реализации ПДП.
Раздел 2 Микроконтроллеры
Тема 2.1 Микроконтроллеры. Назначение. Семейства
Студент должен:
- иметь представление:
· о микроконтроллерах как об универсальных устройствах автоматизации.
- знать:
· назначение микроконтроллеров, общий принцип автоматизации;
· о семействах микроконтроллеров и их различиях.
Микроконтроллеры – разновидность микропроцессорных систем предназначенных для автоматизации устройств и техпроцессов. Общие принципы автоматизации с применением микроконтроллеров. Семейства микроконтроллеров (микроЭВМ). *Особенности отдельных семейств микроконтроллеров.
* Самостоятельная работа студентов.
Тема 2.2 Проектирование микроконтроллеров
Студент должен:
- иметь представление:
· о процессе проектирования микроконтроллеров.
- знать:
· основные этапы проектирования, инструментарий используемый при проектировании и отладке.
Задача проектирования микроконтроллера. Этапы проектирования. Инструментарий проектирования и отладки.
Тема 2.3 Системы отладки
Студент должен:
- иметь представление:
· о системах отладки и общих принципах их применения.
- знать:
· основные системы отладки, их устройство и принцип действия.
Основные системы отладки микроконтроллеров: отладочные стенды, симуляторы. Устройство и принцип работы. Особенности различных систем.
Раздел 3 Микропроцессор КР580ВМ80А
Тема 3.1 Микропроцессорный комплект КР580
Студент должен:
- иметь представление:
· о составе комплекта и назначении отдельных БИС.
Состав и назначение микропроцессорного комплекта КР580.
Тема 3.2 Архитектура МП
Студент должен:
- знать:
· архитектуру МП КР580ВМ80А, назначение и взаимодействие ее узлов;
· работу МП по архитектуре.
Архитектура МП. Состав, назначение и взаимодействие узлов. Принцип действия МП.
Тема 3.3 МП-система минимальной конфигурации
Студент должен:
- иметь представление:
· о МП-системе и минимально необходимом ее составе для полноценной работы.
- знать:
· состав обязательных узлов, их назначение и работу системы в целом.
Минимальный набор узлов необходимый для построения законченной схемы контроллера. Работа микроконтроллера минимальной конфигурации.
Тема 3.4 Система команд
Студент должен:
- иметь представление:
· о возможностях управления работой МП через его систему команд.
- знать:
· основные типы команд и их назначение;
- уметь:
· определять выполняемую операцию по описанию команды.
Система команд МП КР580ВМ80А. Выполняемые операции. Правила записи. Длительность выполнения, размер
Практическое занятие1. Система команд
* Самостоятельная работа студентов. . *Изучение команд.
Тема 3.5 Псевдокоманды ассемблера
Студент должен:
- иметь представление:
· о возможности управлять вспомогательными операциями при трансляции.
- знать:
· основные псевдокоманды и их действие.
. - уметь:
· пользоваться псевдокомандами.
Псевдокоманды ассемблера. Назначение, действие, примеры применения.
Практическое занятие2. Псевдокоманды ассемблера
Тема 3.6 Приемы программирования
Студент должен:
- иметь представление:
· об использовании команд для программирования процессов в МП.
- знать:
· правила составления программы;
Правила записи программ. Командная строка. Составление программ по выполнению арифметических процессов, обращения к память, ввода/вывода информации через порты.
Практическое занятие3. Приемы программирования
Тема 3.7 Составление простейших программ
Студент должен:
- иметь представление:
· о методах решения задач программирования.
- знать:
· как составить программу из команд ассемблера.
. - уметь:
· составлять программы простых операций.
Примеры программирования простых операций МП (арифметических, работы с памятью, ввода-вывода данных).
Практическое занятие 4. Составление простейших программ КР580.
*Самостоятельная постановка задачи на программирование и ее решение
* Самостоятельная работа студентов.
Тема 3.8 Трансляция программ
Студент должен:
- иметь представление:
· о трансляции программ ассемблера в машинные коды.
- знать:
· приемы ручной и машинной трансляции.
Практическое занятие 5. Трансляция составленных программ КР580
*Составлять текст программы и выполнять ее ручную трансляцию с распределением по ячейкам памяти.
*Самостоятельная работа студентов.
Тема 3.9 Симуляторы и их применение
Студент должен:
- иметь представление:
· о программной эмуляции МП-системы и ее возможности по отладке программ.
- знать:
· устройство и принцип работы симулятора..
. - уметь:
· пользоваться симулятором для отладки программ.
Симулятор – программное средство имитирующее работу МП и используемое для отладки программ.
Лабораторная работа 1. Изучение симулятора КР580 и отладка программ
*Изучение возможностей симулятора.
* Самостоятельная работа студентов.
Тема 3.10 Отладочные стенды
Студент должен:
- иметь представление:
· об отладочных стендах и их возможностях..
- знать:
· принципы отладки на стендах.
. - уметь:
· работать со стендом по отладке программ.
Изучение стенда. Приемы отладки программ
Лабораторная работа 2. Изучение стенда и отладка программ КР580.
*Отладка программ на стенде.
* Самостоятельная работа студентов.
Раздел 4 Микропроцессор Z80
Тема 4.1 Особенности МП Z80
Студент должен:
- иметь представление:
· о возможностях совершенствования МП.
- знать:
· основные отличия от МП КР580ВМ80А.
МП Z80 дальнейшее совершенствование МП i8080. Особенности архитектуры.
Отличия в командах. Преемственность архитектуры и команд.
Тема 4.2 Система команд
Студент должен:
- иметь представление:
· о наборе команд и их возможностях.
- знать:
· мнемонику и типы операций;
- уметь:
· определить операцию выполняемую командой по ее мнемонике.
Система команд. Мнемоника. Описание операций. Машинные коды, префиксные команды.
Практическое занятие 6. Изучение команд Z80
*Изучение списка команд.
* Самостоятельная работа студентов.
Тема 4.3 Программирование Z80
Студент должен:
- иметь представление:
· о наборе команд и их возможностях.
- знать:
· мнемонику и типы операций;
- уметь:
· определить операцию выполняемую командой по ее мнемонике.
Приемы программирования в командах Z80. Новые возможности. Примеры программ.
Практическое занятие 7. Составление программ Z80.
Лабораторная работа 3. Программирование и отладка программ Z80.
Раздел 5. МикроЭВМ МК48
Тема 5.1 Особенности микроЭВМ. Назначение
Студент должен:
- иметь представление:
· о микроЭВМ как наиболее оптимальном устройстве для построения микроконтроллеров.
МикроЭВМ – готовый микроконтроллер. Особенности архитектуры и применения.
Тема 5.2 Архитектура
Студент должен:
- иметь представление:
· о возможностях архитектуры микроЭВМ.
- знать:
· архитектуру и принцип действия микроЭВМ;
· как подключить датчики и исполнительные устройства.
Архитектура микроЭВМ МК48. Работа микроЭВМ и ее возможности. Расширения архитектуры.
Тема 5.3 Система команд МК48
Студент должен:
- иметь представление:
· о наборе команд и их возможностях.
- знать:
· мнемонику и типы операций;
- уметь:
· определить операцию, выполняемую командой по ее мнемонике.
Набор команд МК48. Мнемоника, описание операций. Машинные коды. Длительность выполнения команд и длина команд.
*Изучение команд.
* Самостоятельная работа студентов.
Тема 5.4 Программирование МК48
Студент должен:
- иметь представление:
· об особенностях программирования микроЭВМ МК48.
- знать:
· синтаксис команд, порядок записи программ, операции выполняемые командами;
- уметь:
· составлять программы для управления контроллером на базе МК48.
Приемы программирования в командах МК48. Новые возможности. Примеры программ.
*Программирование МК48.
* Самостоятельная работа студентов.
Тема 5.5 Периферия микроконтроллера
Студент должен:
- иметь представление:
· о входной и выходной периферии контроллеров.
- знать:
· основные принципы выбора и подключения периферийных устройств;
· некоторые схемы периферийных устройств.
- уметь:
· выбрать и подключить периферийное устройство.
Периферийные устройства микроконтроллера. Необходимость, назначение, разновидности. Подключение.
Примеры распространенных датчиков. Примеры исполнительных устройств.
*Изучение принципа работы периферийных устройств.
* Самостоятельная работа студентов.
Раздел 6 Курсовой проект
Курсовой проект выполняется во втором семестре изучения предмета и предусматривает проектирование микроконтроллера автоматического управления различного вида механических, электрических и электронных устройств, а также технологических процессов. Тему проекта (устройство или техпроцесс) студент выбирает сам, что является частью процесса проектирования и преследует цель вырабатывание навыка умения находить приложения своих знаний. Проект выполняется с использованием изучаемых по предмету микропроцессоров и микроЭВМ, а также изученных самостоятельно, не вошедших в программу.
Документация проекта включает: пояснительную записку объемом 15-21 листов печатного текста (шрифт 16) и графику - 1 лист формата А1.
Тематика и объем могут отличаться от выше установленных для реальных проектов (с изготовлением опытных образцов, разработки компьютерной программы по заказу лабораторий, учебных кабинетов, производства и др.). За счет сложности процесса изготовления и отладки могут быть сокращен объем документации до 10 листов ПЗ и 1 листа А2 (миллиметровой бумаги).
Пояснительная записка должна содержать информацию о назначении разработанного устройства, его характеристики, описание работы и обоснование выбранных решений, описание программного обеспечения, конструкторские и др. расчеты необходимые для выполнения требований ТЗ, работоспособности, а также расчет технических характеристик. Графическая часть должна обязательно включать принципиальную схему. Кроме того, на графическом листе дополнительно могут быть выполнены функциональная, структурная схемы или алгоритм программного обеспечения.
Оценка проделанной работы и самого проекта производится путем защиты.
Перечень лабораторных работ
1. Изучение симулятора КР580 и отладка программ
2 Изучение стенда и отладка программ КР580.
3 Программирование и отладка программ Z80.
Перечень практических занятий
1 Система команд
2 Псевдокоманды ассемблера
3 Приемы программирования
4 Составление простейших программ КР580.
5 Трансляция составленных программ КР580.
6 Изучение команд Z80.
7 Составление программ Z80.
7 Литература
7.1 Основная литература.
7.1.1 , . Современные микропроцессоры. - М: НОЛИДЖ. 1998.
7.1.2 , Шагурин . Архитектура, программирование, интерфейс.-М.: Издательство ЭКОМ, 1999.
7.1.3 , , . Проектирование цифровых устройств на однокристальных микроконтроллерах. - М.: Энергоатомиздат, 1990.
7.1.4 Микропроцессорный комплект Z80.: Справочное пособие. Минск УКИК «Центр», 1991.
7.2 Дополнительная литература
7.2.1 , Микропроцессор Zilog Z80. Изд. АРГУС, 1992.
7.2.2 Микропроцессоры и микропроцессорные комплекты интегральных микросхем. Справочник в 2т. Под ред. .-М.: Радио и связь.!988.
7.2.3 Проектирование микропроцессорной электронно-вычислительной аппаратуры: Справочник/ , , и др.-К.: Техника, 1988.
7.2.4 Микропроцессорный комплект К1810. Структура, программирование, применение: Справочная книга/ Под ред. . - М.: Высш. шк. 1990.
7.2.5 и др. Микропроцессоры и микроЭВМ в системах автоматического управления: Справочник. - Л.: Машиностроение. !987.
8 Технические средства обучения и учебно-наглядные пособия
8.1 Класс персональных компьютеров.
8.2 Трансляторы ассемблеров.
8.3 Симуляторы микропроцессоров
8.4 Стенд отладки МП КР580ВМ80А
|
Из за большого объема этот материал размещен на нескольких страницах:
1 2 |
