Министерство образования и науки Республики Казахстан
Карагандинский государственный технический университет
«Утверждаю»
Председатель Ученого совета,
ректор, академик НАН РК
_______________________
«____» _________ 2012___г.
РАБОЧАЯ УЧЕБНАЯ ПРОГРАММА
Дисциплина MPSOIIT 3309 «Микропроцессорное и системное оборудование ИИТ»
Модуль MPSOIIT 38 «Микропроцессорное и системное оборудование ИИТ»
для студентов специальности 5B071600 «Приборостроение»
Институт компьютерных технологий и системотехники
Кафедра Приборостроение
2012
Предисловие
Рабочая учебная программа разработана: старшим преподавателем Юрченко Владиславом Владимировичем
Обсужден на заседании кафедры Приборостроение
Протокол № _______ от «____»______________2012 г.
Зав. кафедрой _______________ «____»_________2012 г.
Одобрен методическим бюро института компьютерных технологий и системотехники
Протокол № ________ от «_____»_____________2012 г.
Председатель _____________ «____»_________ 2012г.
Трудоемкость дисциплины
Семестр | Кол. кредитов/Кол кредитов ECTS | Вид занятий | Количество часов СРС | Общее количество часов | Форма контроля | ||||
количество контактных часов | количество часов СРСП | всего часов | |||||||
лекции | практические занятия | лабораторные занятия | |||||||
6 | 4/6 | 30 | 15 | 15 | 60 | 120 | 60 | 180 | КП, экзамен |
Цель дисциплины
Дисциплина «Микропроцессорное и системное оборудование ИИТ» ставит целью изучение архитектуры и структуру микропроцессоров (МП), применение микропроцессоров в информационно-измерительной технике.
Задачи дисциплины
Задачи дисциплины следующие:
- иметь представление об архитектуре микропроцессоров, их аппаратной реализации и программном обеспечении;.
- знать типы микропроцессоров, их различия в применении, возможности; методы проектирования интерфейсов, разработки программного обеспечения;
- уметь для заданного объекта выбрать микропроцессор или микропроцессорную систему, разработать принципиальные схемы интерфейсов и их программное обеспечение;
- приобрести практические навыки практические навыки разработки схем интерфейсов и отладки их программного обеспечения.
Пререквизиты
Для изучения данной дисциплины необходимо усвоение следующих дисциплин (с указанием разделов (тем)):
Дисциплина | Наименование разделов (тем) |
1 Физика 1, 2 | Все разделы |
2 Электротехника | Электрические цепи постоянного и переменного тока |
3 Физические основы получения информации | Все разделы |
4 Программирование и компьютерные технологии | Все разделы |
5 Интегральная микропроцессорная схемотехника | Все разделы |
Постреквизиты
Знания, полученные при изучении этой дисциплины, используются при освоении следующих дисциплин: «Цифровые и интеллектуальные измерительные устройства» и последующих: «Программирование микропроцессоров», «Информационные измерительные сети и системы», «Автоматизация измерения технологических процессов»
Тематический план дисциплины
Наименование раздела, (темы) | Трудоемкость по видам занятий, ч. | ||||
лекции | практические | лабораторные | СРСП | СРС | |
1 Микропроцессоры и области их применения. Классификация МП по технологии, назначению. Архитектура МП | 2 | 4 | 4 | 4 | |
2 Семейство МП фирмы «SPS MOTOROLA». Микроконтроллеры серии Siemens C161. Микропроцессоры серии К1810, К1816. | 2 | 3 | 3 | 4 | 4 |
3 Микроконтроллеры AVR семейства Classic фирмы «Atmel» | 2 | 4 | 4 | ||
4 Микроконтроллеры PIC фирмы Microchip Technolodgy Inc. Состав семейства, подсемейства и их технические данные. | 2 | 3 | 4 | 4 | |
5 Микроконтроллеры PIC 12С5xx, PIC 12Fxx | 2 | 4 | 4 | ||
6 Микроконтроллеры PIC 16Fxx, | 2 | 4 | 4 | 4 | |
7 Микроконтроллеры PIC 18Fxx, | 2 | 4 | 4 | ||
8 Система ввода-вывода информации, методы отображения информации на различных устройствах вывода. | 2 | 4 | 4 | ||
9 Интерфейсы. Назначение, классификация. Состав, структура, способы передачи, организация обмена | 2 | 4 | 4 | ||
10 Интерфейсы типа Microbus, Z-bus, Multibus, Unibus, Versabus, VME | 2 | 4 | 4 | ||
11 Организация связи PIC–контроллеров с внешними устройствами. Интерфейс I2C, SPI, PSP, USART | 2 | 4 | 4 | ||
12 Программное обеспечение микропроцессоров. Структура. Системы команд МП | 2 | 4 | 4 | ||
13 Язык программирования для микроконтроллеров фирмы Microchip Technology MPASM | 2 | 3 | 4 | 4 | |
14 Интегрированная среда MPLAB. Разработка и отладке программ для микроконтроллеров PIC. | 2 | 6 | 4 | 4 | 4 |
15 Применение МП и МП-систем в информационно-измерительных системах | 2 | 4 | 4 | ||
ИТОГО: | 30 | 15 | 15 | 60 | 60 |
Перечень лабораторных занятий
1. Построение простейших комбинационных устройств
2. Применение специальных функций logo! при проектировании систем промышленной автоматики
3. Pic-контроллеры фирмы Microchip
4. Интегрированная среда разработки для микроконотроллеров Pic-micro MPLAB IDE 5.61
Перечень практических (семинарских) занятий
1. Изучение микроконтроллеров
2. Микроконтроллеры PIC фирмы Microchip Technolodgy Inc.
3. Изучение интегрированной среды проектирования MPLAB
4. Изучение языка программирования для микроконтроллеров MPASM
Тематика курсового проектирования
1 Разработка измерительных приборов на базе микропроцессоров AVR или PIC контроллеров (по вариантам).
2 Разработка локальной системы автоматики (ЛСА) на базе микропроцессоров AVR или PIC контроллеров (по вариантам).
Тематический план самостоятельной работы студента с преподавателем
Наименование темы СРСП | Цель занятия | Форма проведения занятия | Содержание задания | Рекомендуемая литература |
Тема 1 Микропроцессоры и области их применения. Классификация МП по технологии, назначению. Архитектура МП | Освоение материала | Разбор материала | Текст лекций | [1,2,3] |
Тема 2 Семейство МП фирмы «SPS MOTOROLA». Микроконтроллеры серии Siemens C161. Микропроцессоры серии К1810, К1816. | Освоение материала | Разбор материала | Текст лекций | [1,2,3] |
Тема 3 Микроконтроллеры AVR семейства Classic фирмы «Atmel | Освоение материала | Разбор материала | Текст лекций | [1,2,3] |
Тема 4 Микроконтроллеры PIC фирмы Microchip Technolodgy Inc. Состав семейства, подсемейства и их технические данные | Освоение материала | Разбор материала | Текст лекций | [1.3,4] |
Тема 5 Микроконтроллеры PIC 12С5xx, PIC 12Fxx | Углубление знаний | Разбор материала | Текст лекций | [1,3,4] |
Тема 6 Микроконтроллеры PIC 16Fxx | Освоение материала | Разбор материала | Текст лекций | [1,3,4] |
Тема Микроконтроллеры PIC 18Fxx | Освоение материала | Разбор материала | Текст лекций | [1,3,4] |
Тема 8 Система ввода-вывода информации, методы отображения информации на различных устройствах вывода. | Освоение материала | Разбор материала | Текст лекций | [3,4,5] |
Тема 9 Интерфейсы. Назначение, классификация. Состав, структура, способы передачи, организация обмена | Освоение материала | Разбор материала | Текст лекций | [3,4,5] |
Тема 10 Интерфейсы типа Microbus, Z-bus, Multibus, Unibus, Versabus, VME | Освоение материала | Разбор материала | Текст лекций | [3,4,5] |
Тема 11 Организация связи PIC–контроллеров с внешними устройствами. Интерфейс I2C, SPI, PSP, USART | Освоение материала | Разбор материала | Текст лекций | [3,4,5] |
Тема Программное обеспечение микропроцессоров. Структура. Системы команд МП | Освоение материала | Разбор материала | Текст лекций | [3,4,5] |
Тема 13 Язык программирования для микроконтроллеров фирмы Microchip Technology MPASM | Освоение материала | Разбор материала | Текст лекций | [3,4,5] |
Тема 14 Интегрированная среда MPLAB. Разработка и отладке программ для микроконтроллеров PIC. | Освоение материала | Разбор материала | Текст лекций | [3,4,5] |
Тема 15 Применение МП и МП-систем в информационно-измерительных системах | Освоение материала | Разбор материала | Текст лекций | [3,4,5] |
Темы контрольных заданий для СРС
1 Классификация МП по технологии, назначению
2 Микроконтроллеры серии Siemens C161. Микропроцессоры серии К1810, К1816
3 Микроконтроллеры AVR семейства Classic фирмы «Atmel
4 Микроконтроллеры PIC фирмы Microchip Technolodgy Inc
5 Микроконтроллеры PIC 12С5xx, PIC 12Fxx
6 Микроконтроллеры PIC 16Fxx
7 Микроконтроллеры PIC 18Fxx
8 Система ввода-вывода информации
9 Интерфейсы
10 Интерфейсы типа Microbus, Z-bus, Multibus, Unibus, Versabus, VME
11 Организация связи PIC–контроллеров с внешними устройствами
12 Программное обеспечение микропроцессоров
13 Язык программирования для микроконтроллеров фирмы Microchip Technology MPASM
14 Разработка и отладке программ для микроконтроллеров PIC
15 Применение МП и МП-систем в информационно-измерительных системах
График выполнения и сдачи заданий по дисциплине
Вид контроля | Цель и содержание задания | Рекомендуемая литература | Продолжи тельность выполнения | Форма контроля | Срок сдачи |
Защита лабораторной работы №1 | Усвоение материала по темам | [1,4,6], конспект лекций | 1 неделя | Текущий | 1 неделя |
Защита лабораторной работы №2 | Усвоение материала по темам | [1,4,6], конспект лекций | 2 неделя | Текущий | 2 неделя |
Защита лабораторной работы №3 | Усвоение материала по темам | [1,4,6], конспект лекций | 3 неделя | Текущий | 3 неделя |
Защита лабораторной работы №4 | Усвоение материала по темам | [1,4,6], конспект лекций | 4 неделя | Текущий | 4 неделя |
Практическое занятие№1 | Усвоение материала по темам | [2,5,6] , конспект лекций | 1 – 4 неделя | Текущий | 4 неделя |
Защита лабораторной работы №5 | Усвоение материала по темам | [1,4,6], конспект лекций | 5 неделя | Текущий | 5 неделя |
Защита лабораторной работы №6 | Усвоение материала по темам | [1,4,6], конспект лекций | 6 неделя | Текущий | 6 неделя |
Защита лабораторной работы №7 | Усвоение материала по темам | [1,4,6], конспект лекций | 7 неделя | Текущий | 7 неделя |
Аттестационный модуль | Проверка знаний | [1.2,4,5,6] , конспект лекций | 1 контакный час | Рубежный | 7 |
Защита лабораторной работы №8 | Усвоение материала по темам | [1,4,6], конспект лекций | 8 неделя | Текущий | 8 неделя |
Практическое занятие№2 | Усвоение материала по темам | [2,5,6] , конспект лекций | 5 – 8 неделя | Текущий | 8 неделя |
Защита лабораторной работы №9 | Усвоение материала по темам | [1,4,6], конспект лекций | 9 - 10 неделя | Текущий | 10 неделя |
Практическое занятие№3 | Усвоение материала по темам | [2,5,6] , конспект лекций | 9 - 11 неделя | Текущий | 11 неделя |
Защита лабораторной работы №10 | Усвоение материала по темам | [1,4,6], конспект лекций | 11 - 12 неделя | Текущий | 12 неделя |
Практическое занятие№4 | Усвоение материала по темам | [2,5,6] , конспект лекций | 12 - 15 неделя | Текущий | 15 неделя |
Защита лабораторной работы №11 | Усвоение материала по темам | [1,4,6], конспект лекций | 13 - 15 неделя | Текущий | 15 неделя |
Аттестационный модуль | Проверка знаний | [1.2,4,5,6] , конспект лекций | 1 контакный час | Рубежный | 14 |
КП | Усвоение матела | МУ | 1 –15 неделя | Итоговый | 15 неделя |
Экзамен | Проверка усвоения материала дисциплины | Весь перечень основной и до-полнительной литературы | 2 контактных часа | Итоговый | В период сессии |
Список основной литературы
1 , Сташин проектирования микропроцессорных устройств автоматики. - М.: Энергоатомиздат, 1987 г.
2 , Кисилев микропроцессоры. – 3-е изд., перераб. и доп. – СПб.: БХВ-Петербург, 2003. – 448с.
3 Ульрих PIC 16C7XX. – Наука и техника.: СПб, 2000.- 255 с.
4 PIC-микроконтроллеры. Практика применения: Пер. с фр.-М.:ДМК Пресс, 2002.-272с.
5 Техническая документация DS30292C компании Microchip Technology Incorporated, USA. PIC 16F87X. Однокристальные 8-разрядные FLASH CMOS микроконтроллеры компании Microchip Technology Incorporated.: Пр. с англ.– М.:-Чип», 2002.–184с.
6 Техническая документация А5Е00119092-02 компании Siemens, LOGO!
7 Николайчук малой автоматизации.- М.: СОЛОН-Пресс, 2003. 256 с
1.10 Список дополнительной литературы
1 Микроконтроллеры. Выпуск 2: Однокристальные микроконтроллеры PIC12C5x, PIC12C6x, PIC16x8x? PIC14000,M16C/61/62/. Пер. с англ. /Под ред. . – М.: ДОДЭКА,2000. – 336 с.
2 Яценков Microchip. Практическое применение. М.: Горячая линия –Телеком, 2002. 296 с.
3 Справочник по PIC-микроконтроллерам / Пер с англ. М.: ДМК ПРЕСС, 2002, дом «ДОДЭКА ХХI»», 2002. 512 с.
