Архитектура и программирование микроконтроллеров

Индекс дисциплины по учебному плану:СД. Р.03.02

Кафедра ЭИУ3-КФ

Системы автоматического управления

Ст. преподаватель

Виды и объём занятий по дисциплине для

160403 Системы управления летательными аппаратами

Виды занятий

Объём занятий, час.

Всего

10 семестр

Лекции

34

34

Семинары

--

--

Лабораторные работы

34

34

Самостоятельная работа

30

30

Домашние задания

--

--

Рубежный контроль

4

4

Курсовая работа

--

--

Итого:

102

102

Проверка знаний

экзамен

Цель – планируемые результаты изучения дисциплины

Студент должен знать:

·  основные принципы функционирования и конструирования управляющих микроконтроллерных устройств;

·  методы анализа и синтеза цифровых микроконтроллерных устройств с заданными характеристиками и алгоритмами работы;

·  топологическую структуру управляющих микроконтроллерных устройств;

·  современное программное обеспечение и средства САПР, используемые при разработке цифровых устройств на микроконтроллерах;

·  современную элементную базу цифровой и вычислительной техники.

Студент должен уметь:

·  создавать описание и проводить синтез цифровых управляющих устройств на заданной элементной базе;

·  использовать современное программное обеспечение для проектирования и моделирования микроконтроллерных управляющих устройств;

·  ориентироваться в условных графических обозначениях, используемых при выполнении структурных, функциональных и принципиальных схем;

·  реализовывать алгоритмы функционирования микропроцессорных устройств на языках программирования высокого уровня (С, С++);

·  выполнять расчёты различных цифровых электронных устройств с обоснованием выбора схемотехнических решений и элементной базы.

Студент должен получить навыки:

·  анализа и синтеза цифровых микропроконтроллерных управляющих устройств с заданными характеристиками и алгоритмами работы;

·  использования современного программное обеспечение и средств САПР для разработки цифровых микропроконтроллерных управляющих устройств;

Место дисциплины в образовательной программе

1. Предшествующие дисциплины

Математика

Дискретная математика

Физика

Электротехника и электроника

Информатика

Микропроцессорные устройства систем управления

2. Является основой для дисциплин:

Проектирование цифровых систем управления

Структура и ключевые понятия дисциплины

1. Современные однокристальные программируемые устройства. Основные особенности построения однокристальных программируемых устройств. Классификация микропроцессоров, микроконтроллеров и микропрограммируемых устройств. Основные показатели качества микроконтроллеров.

2. Однокристальные восьмиразрядные микроконтроллеры AVR фирмы ATMEL: Отличительные особенности микроконтроллеров семейства Mega. Архитектура микроконтроллеров семейства Mega (память программ, память данных, эергонезависимая память данных, тактовый генератор, управление электропитанием, система прерываний, порты ввода-вывода, таймеры, аналоговый компаратор, аналого-цифровой преобразователь, универсальный синхронный/асинхронный приемопередатчик, последовательные интерфейсы SPI и TWI). Система команд микроконтроллеров семейства Mega. Программирование микроконтроллеров AVR семейства Mega.

3. Система команд микроконтроллеров AVR фирмы ATMEL. Общие сведения о системе команд AVR-микроконтроллеров. Операнды. Команды логических операций. Команды арифметических операций и сдвигов. Команды битовых операций. Команды пересылки данных. Команды передачи управления. Команды управления системой. Программирование микроконтроллеров AVR на языке Ассемблера. Структура ассемблерной программы. Директивы компилятора. Отладка ассемблерных программ.

4. Разработка и отладка программ на языке С для микроконтроллеров AVR семейства Mega фирмы ATMEL. Общие сведения о процессе проектирования алгоритмов и программ. Структура и организация пакета программирования AVRStudio. Отладка программ в пакете AVRStudio.