Партнерка на США и Канаду по недвижимости, выплаты в крипто

  • 30% recurring commission
  • Выплаты в USDT
  • Вывод каждую неделю
  • Комиссия до 5 лет за каждого referral

Министерство образования Российской Федерации

Санкт-Петербургский государственный электротехнический

университет “ЛЭТИ”

РАБОЧАЯ ПРОГРАММА

дисциплины

МИКРОПРОЦЕССОРНЫЕ СИСТЕМЫ

Для подготовки бакалавров по направлению 552800 – “Информатика и вычислительная техника"

Санкт-Петербург

2002

Санкт-Петербургский государственный электротехнический

университет “ЛЭТИ”

“УТВЕРЖДАЮ”

Проректор по учебной работе

проф. ___________

РАБОЧАЯ ПРОГРАММА

дисциплины

МИКРОПРОЦЕССОРНЫЕ СИСТЕМЫ

Для подготовки бакалавров по направлению 552800 – “Информатика и вычислительная техника”

Факультет компьютерных технологий и информатики

Кафедра Вычислительной техники

Курс 4

Семестр 8

Лекции

39 ч.

Экзамен

Семестр

8

Лабораторные занятия

13 ч.

Зачет

Семестр

8

Практические занятия

13 ч.

Аудиторные занятия

65 ч.

 

Самостоятельные занятия

76 ч.

Всего часов

141 ч.

 

 

2002

Рабочая программа обсуждена на заседании кафедры Вычислительной техники “____”_______________2002г., протокол №______.

Рабочая программа согласована с рабочей программой изученной ранее дисциплины:

1) Организация ЭВМ и систем.

Рабочая программа утверждена на методической комиссии факультета Компьютерных технологий и информатики“____”_____________2002г.

Цели и задачи дисциплины:

1. Изучение принципов организации и различных классов микропроцессорных систем.

2. Приобретение навыков программирования встроенных систем.

Требования к уровню освоения дисциплины

НЕ нашли? Не то? Что вы ищете?

В результате изучения дисциплины студенты должны:

1. ЗНАТЬ современные однокристальные и модульные комплекты микропроцессорных средств, используемых для построения микропроцессорных систем, принципы функционирования и сравнительные характеристики БИС и СБИС микропроцессорных комплектов, подходы к построению микропроцессорных систем, функциональное назначение модулей комплекта и их программирование, основные этапы проектирования микропроцессорных систем, факторы, влияющие на выбор микропроцессорных комплектов, особенности разработки и отладки аппаратных и программных средств систем на кросс-средствах и в резидентном режиме.

2. УМЕТЬ практически пользоваться системами характеристик модулей микропроцессорных комплектов при проектировании аппаратных и программных средств микропроцессорных систем, принимать самостоятельные решения при выборе структур системы и алгоритмов реализации функций в соответствии с выбранными критериями проектирования; проектировать микропроцессорный модуль, систему памяти, интерфейс в микропроцессорных системах исходя из требований технического задания; ставить задачи анализа и оптимизации структур систем, пользоваться стандартами при подготовке документации по аппаратным и программным средствам.

3. ИМЕТЬ представление о состоянии и тенденциях развития средств микропроцессорной техники, направлениях развития структур микропроцессоров, памяти, периферийных адаптеров и других модулей микропроцессорных комплектов; о возможных подходах к автоматизированному проектированию микропроцессорных систем на системном, структурном и логическом этапах проектирования.

Содержание рабочей программы

Введение. Излагается эволюция микропроцессоров и микропроцессорных средств и основные технические характеристики поколений микропроцессоров. Обсуждаются вопросы влияния микропроцессоров и модулей комплекта на области применения средств вычислительной техники и методологию проектирования цифровых систем: системы сбора и обработки данных, контролеры, управляющие системы и т. п.

Тема 1. Структура базовой микропроцессорной системы. Состав модулей системы: микропроцессорный модуль, подсистема памяти, средства ввода-вывода. Основные классы микропроцессорных средств: микропроцессоры, микроконтроллеры, интегрированные процессоры, процессоры обработки сигналов. Системная шина, характеристика интерфейсов в системе. Обмен данными с внешней средой. Буферизация и демультиплексирование шин адреса и данных. Основные этапы разработки микропроцессорной системы.

Тема 2. Архитектура микропроцессоров. Понятие регистровой программной модели микропроцессора, иллюстрация их на примере современных однокристальных микропроцессоров. Структура однокристального микропроцессора. Обработка данных в микропроцессоре. Машинный цикл. Сброс и синхронизация модулей системы.

Классификация команд микропроцессоров: передачи данных, логической и арифметической обработки, ввода-вывода, передачи управления, управления микропроцессором.

Режимы адресации и их символическое представление при использовании языка ассемблера. Понятие состояния микропроцессора и особенности контекстного переключения при обработке прерываний и мультипрограммном режиме работы. Основные тенденции развития архитектуры микропроцессоров.

Тема 3. Организация подсистемы памяти. Особенности организации модульной памяти. Дешифрация адреса. Распределение адресного пространства. Использование кэш-памяти команд и данных в системе. Наращивание памяти в системе.

Тема 4. Организация подсистемы ввода-вывода. Режимы обмена информацией с периферийными устройствами. Адресация портов периферийных устройств и формирование управляющих сигналов. Примеры распространенных протоколов параллельного и последовательного ввода-вывода. Программно-управляемый обмен данными. Обмен данными с квитированием. Организация обмена с прерыванием. Контроллеры прерываний. Обмен с прямым доступом к памяти. Контроллеры прямого доступа к памяти.

Тема 5. Периферийные устройства. Классификация периферийных устройств. Устройства для связи с пользователем. Устройства связи с объектами управления. Ввод и обработка аналоговой информации.

Тема 6. Однокристальные микроконтроллеры. Обобщенная модель. Типы процессорных ядер. Периферийные устройства. Характеристика системы команд. Особенности интерфейса с внешней памятью программ и данных. Коммуникационные микроконтроллеры. Микроконтроллеры для управления. Тенденция развития встраиваемых микроконтроллеров.

Тема 7. Программное обеспечение встроенных микропроцессорных систем. Состав программного обеспечения. Языки описания алгоритмов. Выбор языка программирования. Качество и надежность программного обеспечения. Модели процессов разработки программного обеспечения. Компромиссы между аппаратными и программными средствами. Подпрограммы, как средство модульного программирования. Реализация типовых функций в микропроцессорных контроллерах и системах.

Тема 8. Методы повышения производительности микропроцессорных систем. Использование математических сопроцессоров. Структура сопроцессора и взаимодействие с центральным процессором системы. Характеристика системы команд сопроцессоров. Мультимикропроцессорные системы. Встроенные средства в микропроцессор для организации мультипроцессорных систем. Режимы обмена информацией.

Тема 9. Аппаратура для отладки микропроцессорных устройств и систем. Состав средств отладки. Системные программы: монитор, редактор, ассемблер, компилятор языка высокого уровня. Внутрисхемный эмулятор, логический анализатор, сигнатурный анализатор. Кросс-средства проектирования программного обеспечения микропроцессорных систем. Состав, характеристики и возможности кросс-средств. Последовательность отладки программных и аппаратных средств. Организация покомандной отладки.

Заключение. Основные характеристики новых микропроцессоров и микроконтроллеров, интерфейсных модулей, модулей полупроводниковой памяти. Направления в архитектуре разрабатываемых микропроцессоров и микроконтроллеров.

Перечень лабораторных работ

№

Наименование работы

Номер темы

1

Изучение лабораторного стенда, инструкций редактора, монитора, директив встроенного ассемблера - 1ч.

2

2

Изучение основных команд пересылок, логических и арифметических команд, команд передачи управления - 2ч.

2

3

Изучение реализации типовых функций - 2ч.

7

4

Исследование режима синхронного ввода-вывода через параллельный периферийный адаптер - 2ч.

4

5

Исследование режима асинхронного ввода и вывода через параллельный периферийный адаптер - 2ч.

4

6

Исследование процедуры ввода с использованием прерываний - 2ч.

4

7

Исследование работы таймера и его использование в микропроцессорных системах - 2ч.

5

Перечень практических занятий

№

Наименование темы занятия

Номер темы программы

1

Изучение основных команд пересылок, логических и арифметических команд, команд передачи управления - 2ч.

2

2

Исследование работы таймера и его использование в микропроцессорных системах - 2ч

5

3

Исследование режима асинхронного ввода и вывода через параллельный периферийный адаптер - 2ч.

4

4

Исследование процедуры ввода с использованием прерываний - 2ч.

4

5

Исследование режима синхронного ввода-вывода через параллельный периферийный адаптер - 2ч.

4

6

Исследование режима синхронного ввода-вывода через параллельный периферийный адаптер - 2ч.

4

Расчет учебных часов по темам и видам занятий

№

темы

Название разделов и тем

Объем учебных часов

Лекции

Лаборат.

занятия

Практич.

занятия

Аудитор.

занятия

Самост.

работа

Всего

Семестр

Введение

1

1

1

8

1

Структура бaзовой МПС

2

2

4

6

8

2

Архитектура МП

4

2

2

8

8

16

8

3

Организация подсистем памяти

2

2

2

4

8

4

Подсистема ввода-вывода

4

2

2

8

10

18

8

5

Периферийные устройства

4

4

4

12

9

21

8

6

Однокристальные микроконтроллеры

14

5

5

24

20

44

8

7

Программное обеспечение МПС

2

2

14

16

8

8

Методы повышения производительности МПС

3

3

3

6

8

9

Аппаратура для отладки микропроцессорных устройств и систем

2

2

6

8

8

Заключение

1

1

1

8

ИТОГО:

39

13

13

65

76

141

ЛИТЕРАТУРА

Основная

№
Название, библиографическое описание
Л
Лр
Пз (С)
Кп

(р)

Инд.

зад.
К-во экз. в библ. (на каф.)
Гриф
1
, Дианов средства и системы. - М.: Радио и связь, 19с.
9,10

9,10
(2)
2
Микропроцессорный комплект К1810: структура, программирование, применение: справочная книга/ , , . Под ред. .-М.:Высш. шк., 19с.: ил.
9,10
(4)
3

Григорьев однокристальных микропроцессоров. - М.: Энергоатомиздат, 19с.: ил.
9,10
9

9,10
(2)
4

Лю Ю-Чжен, Микропроцессоры семейства 8086/88. Архитектура, программирование и проектирование микрокомпьютерных систем: Пер. с англ. - М.: Радио и связь, 19с.; ил.
9
(1)
5

Микро - и мини-ЭВМ/ , , : Учебное пособие для вузов. - Л: Энергоатомиздат. Ленингр. отд., 19с., ил.
9
(4)
Учебное пособие
6

Проектирование цифровых устройств на однокристальных микроконтроллерах/ , , . - М.: Энергоатомиздат, 19с., ил.
10
(5)
7

Микропроцессорные системы./ , , и др. Под. ред Учебное пособие для вузов. - СПб, Политехника, 2002, 936 с.
9,10
0
Учебное пособие

Дополнительная
№
Название, библиографическое описание
К-во экз. в библ. (на кафедре)
1

Фрир Дж. Построение вычислительных систем на базе перспективных микропроцессоров: Пер. с англ. - М.: Мир, 1990. – 413 с. ил.
(2)
2

, , . Процессоры семейства М68К фирмы Motorola/СПб., 1996, - 282с.
(10)
3

, , Панфилов контроллеры фирмы Motorola – СПб., БХВ – Петербург, 2001 – 560с.
(4)
4

, Матюшкин обработка сигналов: процессоры, алгоритмы, средства проектирования. – СПб., Политехника, 198с.
(5)
5

, и др. Техническое обеспечение цифровой обработки сигналов. Справочник, Наука и техника, СПб., 2000, -700 с.
(2)

Автор:

к. т.н., доц.

Рецензент

д. т.н., проф.

Зав. кафедрой Вычислительной техники

д. т.н., проф

Декан факультета

компьютерных технологий и информатики

д. т.н.,проф.

Программа согласована:

Зав. кафедрой Вычислительной техники

д. т.н., проф

Зав. отделом учебной литературы

Председатель методической комиссии

ФКТИ

к. т.н.,доц.

Руководитель методического отдела,

к. т.н., доцент