Методические указания

Методические указания

Форма Ф СО ПГУ 7.18.2/05

Министерство образования и науки Республики Казахстан

Павлодарский государственный университет им. С. Торайгырова

Кафедра электроэнергетики

по изучению дисциплины

по дисциплине Цифровая техника и микроконтроллеры управления

для студентов специальности 050718 – Электроэнергетика

Павлодар

Лист утверждения к методическим указаниям		Форма Ф СО ПГУ 7.18.1/05
	УТВЕРЖДАЮ Декан энергетического факультета ______________ «____»__________2008 г.

Составитель: старший преподаватель_________

Кафедра Электроэнергетики

Методические указания

по изучению дисциплины

по дисциплине Цифровая техника и микроконтроллеры управления

для студентов специальности 050718 Электроэнергетика

Рекомендовано на заседании кафедры от “_____”_______________200__г.

Протокол № _____

Заведующий кафедрой ___________

Одобрено методическим советом энергетического факультета

“_____”_______________200__г. Протокол № _____

Председатель МС ________________

1 Общие сведения

Дисциплина Цифровая техника и микроконтроллеры управления формирует у студентов знания в области построения и реализации систем управления объектами электроэнергетических систем средствами цифровой техники с использованием цифровых интегральных элементов и микроконтроллеров.

Тематический план дисциплины

Форма Ф СО ПГУ 7.18.2/07

ТЕМАТИЧЕСКИЙ План ДИСЦИПЛИНЫ
№ п/п	Наименование тем	Количество часов
Лек.	Лаб.	СРСП	СРС
1	Арифметические основы цифровой техники и микропроцессорных средств	4,5	-	-	9
2	Логические основы цифровой техники и микропроцессорных средств	6	5	5	12
3	Принципы построения микропроцессорных средств	6	5	5	12
4	Современные однокристальные микроконтроллеры	6	5	5	12
ИТОГО:	22,5	15	15	45

При изучении дисциплины Цифровая техника и микроконтроллеры управления рекомендуется следующая литература

Основная:

1 Микропроцессорные автоматические системы регулирования. Основы теории и элементы / Под редакцией - М.: Высшая школа, 1991.

2 Микропроцессоры. В 3-х книгах / Под общей редакцией - М.: Высшая школа, 1986.

3 Потемкин узлы цифровой автоматики.- М.:
Энергоатомиздат, 1988.

4 Микропроцессорные системы. - М.:
Энергоатомиздат, 1984.

5 Микропроцессоры и микро-ЭВМ. - М.: Мир, 1980.

6 Хилбурн Дж, Микро-ЭВМ и микропроцессоры. - М.: Мир, 1979.

7 Проектирование цифровых вычислительных устройств на
интегральных микросхемах: Пер. с англ. - М.: Мир, 1984.

Дополнительная:

8 Вершинин микропроцессоров для автоматизации технологических процессов. - Л: Энергоатомиздат, Ленингр. Отд, 1986.

9 Гуртовцев для микропроцессора. - МИИС, 1991.

10 Калабеков устройства и микропроцессорные системы. - 2000.

11 Программирование на языке ассемблера и архитектура. - Пер. с англ. - М.: Радио и связь, 1991.

12 , и др. Аналоговая и цифровая электроника. - Москва, “Горячая линия” - Телеком,1999.

13 Простейшая микро-ЭВМ. Проектирование, наладка, использование / и др. - М.: Энергоатомиздат, 1989.

14 Применение микропроцессоров в системах управления.- М.: Мир, 1984.

2 Методические указания по изучению дисциплины

Тема 1. Арифметические основы цифровой техники и микропроцессорных средств

Материалы данной темы знакомят студентов с алгеброй Буля.

В результате изучения данной темы студенты должны:

знать

- алгебраические основы цифровой техники;

- десятичную, двоичную, шестнадцатеричную и двоично-десятичную системы счисления;

- арифметические операции над двоичными и шестнадцатеричными числами

уметь

- переводить числа из одной системы счисления в другую;

- получать прямой, обратный и дополнительный код.

Выше рассмотренные вопросы изложены в литературе ([1], введение и глава 1; [6], введение; [8] параграфы 1.1 и 1.2).

Тема 2. Логические основы цифровой техники и микропроцессорных средств

Тема посвящена алгебре логики, составлению и реализации логических соотношений.

В результате изучения данной темы студенты должны:

знать

- конъюнктивные и дизъюнктивные нормальные формы;

- базовый элемент КМОП логики;

- сложный инвертор, логический элемент 2И-НЕ, элемент с тремя состояниями;

- комбинационные и последовательностные логические схемы;

- принцип действия сумматора, дешифратора, мультиплексора и компаратора;

- принцип действия и виды триггеров;

- двоичные счетчики.

уметь

- составлять логические схемы по логическим выражениям;

- составлять логические выражения по таблице истинности;

- минимизировать логические выражения с помощью преобразований;

- минимизировать логические выражения с помощью карт Карно.

Вопросы, касающиеся данной темы, изложены в литературе ([1] параграфы 16.1 – 16.6, 17.1 – 17.6; [3] разделы 2 и 3; [4] 1, 3;[6] 6.1 – 6.6, 7.5, 7.6; [8] 4.8, 4.9, 4.11; [5] 8).

Тема 3. Принципы построения микропроцессорных систем.

В данной теме изучаются функциональные элементы микропроцессорных систем, архитектура микропроцессорных систем.

В результате изучения этой темы студенты должны:

знать

- постоянную и оперативную память;

- арифметико-логическое устройство;

- принцип микропрограммного управления;

- устройство микропроцессора;

- способы адресации.

уметь

- программировать в машинных кодах;

- осуществлять отладку программ.

Вопросы, касающиеся данной темы изложены, в литературе ([1] 3.1 – 3.3, 8.1 – 8.4; [3] 4; [4] 1, 4; [6] 7.8; [8] 4.2; [5] 9).

Тема 4. Современные однокристальные микроконтроллеры

Изучение данной темы необходимо начать с классификации современных однокристальных микроконтроллеров. Наиболее распространенные представители семейства микроконтроллеров, их обобщенная характеристика.

В результате изучения этой темы студенты должны:

знать

- особенности архитектуры микроконтроллеров;

- принципы встраивания однокристальных микроконтроллеров в систему управления.

уметь

- осуществлять сопряжение микроконтроллера с различными устройствами;

- программировать порты микроконтроллеров;

- разрабатывать программное обеспечение для микроконтроллеров.

Вопросы, касающиеся данной темы изложены, в литературе ([1] 12.1-12.8, 14.1-14.3; [3] 1, 5; [4] 1, 2; [6] 5.1-5.12, 7.2, 7.3;[8] 4.5 – 4.7).