РАБОЧАЯ ПРОГРАММА УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ
МИКРОПРОЦЕССОРЫ И
МИКРОПРОЦЕССОРНЫЕ СИСТЕМЫ
для специальности 2201
«Вычислительные машины, комплексы, системы и сети»
Составлена в соответствии с Государственными требованиями к минимуму содержания и уровню подготовки выпускника по специальности 2201 ”Вычислительные машины, системы и сети” |
1. Пояснительная записка
Программа дисциплины «Микропроцессоры и микропроцессорные системы» составлена в соответствии с современным развитием цифровой и вычислительной техники.
Дисциплина «Микропроцессоры и микропроцессорные системы» опирается на ранее изученный материал по дисциплинам: «Цифровая схемотехника», «Математические и логические основы электронно-вычислительной техники».
Дисциплина изучается в объеме 140 часов, из них 20 часов отводится на практические занятия, 30 часов - на курсовой проект.
Для лучшего усвоения учебного материала теоретические занятия необходимо проводить с применением технических средств обучения, плакатов, учебных микро - ЭВМ, компьютеров.
Практические занятия должны проводиться в лаборатории цифровой и микропроцессорной техники.
По окончании изучения дисциплины «Микропроцессоры и микро - ЭВМ» учащийся должен:
- знать программно-логическую модель микропроцессора 1810ВМ86;
- знать режимы работы микропроцессора 1810 ВМ86;
- знать принципы построения микропроцессорных систем;
- знать программно-логическую модель микроконтроллеров серии 1816;
- знать режимы работы микро - ЭВМ 1816 ВЕ48;
- знать особенности организации системы прерываний микропроцессора 1810ВМ86 и микроконтроллера 1816ВЕ48;
- знать организацию памяти микроконтроллеров серии 1816;
- уметь строить микропроцессорные системы на основе комплектов 1816 и 1810;
- уметь тестировать микропроцессоры в составе компьютеров;
- иметь навыки программирования на ассемблерах 1810ВМ86, 1816ВЕ48.
Контроль знаний по изученной дисциплине проводится в виде тестовых проверок, курсового проектирования и на экзамене по дисциплине.
2. Тематический план учебной дисциплины
Наименование разделов и тем | Максим. нагрузка курсанта, час. | Количество аудиторных часов при очной форме обучения | Самост. работа курсанта, час | ||
Всего | Лабораторные работы | Практические занятия | |||
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
Введение. | 2 | ||||
РАЗДЕЛ 1. Микропроцессорные системы. | |||||
Тема 1.1. Микропроцессор 1810 ВМ 86. | 54 | 46 | 10 | 8 | |
Тема 1.2. Микросхемы комплекта 1810. | 8 | 8 | - | ||
Тема 1.3. Построение микропроцессорной системы. | 6 | 4 | - | 2 | |
Всего по разделу | 70 | 58 | 10 | 10 | |
РАЗДЕЛ 2. Микроконтроллеры. | |||||
Тема 2.1. Общие сведения о микроконтроллерах. | 2 | 2 | - | ||
Тема 2.2. Микроконтроллеры серии 1816. | 29 | 24 | 6 | 5 | |
Всего по разделу | 32 | 26 | 6 | 5 | |
Курсовой проект | 52 | 30 | 22 | ||
РАЗДЕЛ 3. Перспективны микропроцессоры. | |||||
Тема 3.1. Особенности 32-разрядных микропроцессоров. | 16 | 14 | - | 2 | |
Тема 3.2 Процессоры Pentium +. | 25 | 12 | 4 | 3 | |
Всего по разделу | 31 | 26 | 4 | 5 | |
Всего по предмету | 182 | 140 | 20 | 42 |
3. Содержание предмета
Введение.
История развития микропроцессоров. Классификация. Возможности и области применения.
Раздел 1. микропроцессорные системы
Тема 1.1. Микропроцессор 1810 ВМ 86
Знать:
- основные характеристики комплекта;
- знать программно-логическую модель микропроцессора 1810ВМ86;
- знать режимы работы микропроцессора 1810 ВМ86;
Уметь:
- распределять адресное пространство МП;
- составлять простые программы на ассемблере МП 1810ВМ86.
Электрические характеристики комплекта 1810. Основные характеристики микропроцессора 1810 ВМ 86. Внутренняя организация МП 1810 ВМ 86. Назначение узлов МП. Программно-логическая модель. Сегментация памяти. Режимы работы МП. Особенности организации системы прерываний. Организация памяти и доступа к ней. Способы адресации. Система команд МП. Особенности МП 1810 ВМ 88.
Практическая работа №1. Команды загрузки. Логические и арифметические команды.
Практическая работа №2. Команды переходов. Циклы.
Практическая работа №3. Программы с применением операций ввода/вывода.
Практическая работа №4. Решение прикладных задач.
Самостоятельная работа:
- интерфейсные БИС МПК 580.
Тема 1.2. Микросхемы комплекта 1810
Знать:
- назначение и устройство вспомогательных микросхем комплекта 1810.
Уметь:
- подключать вспомогательные микросхемы к микропроцессорной системе.
Арифметический сопроцессор. Специализированный процессор ввода/вывода. Вспомогательные интегральные схемы. Программируемые интегральные схемы. Подключение микросхем комплекта к микропроцессорной системе.
Тема 1.3. Построение микропроцессорной системы
Знать:
- принципы работы микропроцессорной системы.
Уметь:
- строить микропроцессорную систему.
Микропроцессорные системы: архитектура, базовая структура ЭВМ. Интерфейсы встраиваемых микропроцессорных систем. Прямой доступ к памяти. Организация подсистем ввода/вывода. Организация прерываний. Системы по прерыванию и системы по опросу.
Практическая работа №5. Построение МПС на базе МП 1810 ВМ 86
Самостоятельная работа:
- применение интерфейсных БИС.
Раздел 2. Микроконтроллеры
Тема 2.1.Общие сведения о микроконтроллерах
Знать:
- типы микроконтроллеров.
Уметь:
- выбирать тип микроконтроллера для определенного класса задач.
Направление развития элементной базы. Типы и особенности микроконтроллеров. Модульный принцип построения микроконтроллеров.
Самостоятельная работа:
- особенности работы с аналоговыми портами
Тема 2.2.Микроконтроллеры серии 1816
Знать:
- структуру микроконтроллеров серии 1816;
- программно-логическую модель микроконтроллеров серии 1816;
- режимы работы микро - ЭВМ 1816 ВЕ48;
- особенности организации системы прерываний микроконтроллера 1816ВЕ48;
- знать организацию памяти микроконтроллеров серии 1816.
Уметь:
- подключать внешние устройства к микроконтроллерам;
- составлять простые программы на ассемблере микроконтроллера 1816ВЕ48;
- строить микроконтроллерную систему.
Номенклатура семейства микроконтроллеров 1816. Общие характеристики микроконтроллеров. Программно-логическая структура МК 1816 ВЕ48. Процессорное ядро МК. Организация памяти МК и доступа к ней. Организация ввода/вывода информации. Способы адресации и система команд 1816 ВЕ48. Программирование. Особенности структуры МК 1816 ВЕ51. Порты ввода/вывода 1816 ВЕ51. Таймер-счетчик. Последовательный интерфейс. Особенности организации системы прерываний. Система команд 1816 ВЕ51. Особенности проектирования микроконтроллерных систем. Методика разработки прикладного программного обеспечения МК - систем. Обработка данных в МК. Режимы работы. Организация взаимодействия МК с объектом управления. Минимизация потребления энергии в системах с МК. Аппаратно-программные средства повышения надежности работы. Средства разработки микропроцессорных систем.
Практическая работа №6. Работа с резидентной и внешней памятью данных.
Практическая работа №7. Организация циклов.
Практическая работа №8. Построение микроконтроллерной системы.
Самостоятельная работа:
- реализация функций времени.
Раздел 3. Перспективные микропроцессоры
Тема 3.1.Особенности 32-разрядных микропроцессоров
Знать:
- структуру и режимы работы МП.
Уметь:
- определять системные ресурсы ПК.
Архитектура 32-разрядных процессоров. Организация памяти. Защищенный режим. Режим системного управления SMM. Расширение MMX. Внутренний КЭШ. Сравнительные характеристики процессоров различных фирм-производителей.
Самостоятельная работа:
- установка и замена микропроцессоров.
Тема 3.2. Процессоры Pentium+
Знать:
- особенности архитектуры процессоров Pentium+.
Уметь:
- определять параметры процессора.
Интерфейс шины процессоров Pentium. Двухпроцессорные системы. Технология MМX. Типы сокетов. Процессоры, совместимые с Pentium. Архитектура двойной независимой шины. Идентификация процессоров.
Практическая работа №9. Идентификация процессоров.
Самостоятельная работа:
- синхронизация процессоров
4. Перечень литературы и средств обучения.
4.1.Основная литература:
1. М. Гук. Процессоры Intel: от 8086 до Pentium II. , 1с.
2. , Викторов . - Б-ка. Инженера. - 2-е изд., перераб. и доп.-к.: Техника, 198с.
3. , Григорьев арифметических операций в микропроцессорах : Учеб. Пособие для технических вузов. - М.: Высш. Шк, 19с.
4. В и др. Проектирование цифровых устройств на однокристальных микроконтроллерах. - М.: Энергоатомиздат, 1990.-224 с.
4.2.Дополнительная литература, учебные и справочные пособия:
1. и др. Микропроцессоры и микро ЭВМ в системах автоматического управления : Справочник / , , Е. А Попов ; Под общ. ред. .- Л : Машиностроение, 1987.-640с.
2. М и др. Микропроцессорный комплект 1810: Структура, программирование, применение: Справочная книга.-М.: Высш. Шк., 1990.-269 с.
3. Микропроцессор 80386 и его программирование : Пер. С англ.- . М.: Мир, 1990, -448 с.
4. Б, И Микропроцессор i486. Архитектура, программирование, интерфейс.-М.: « Диалог - МИФИ» ; 19с.
