Обчислювальні та мікропроцесорні засоби в електронних апаратах - 2. ОКМ
Опис кредитного модуля
ЗП – 09.2 „ Обчислювальні та мікропроцесорні засоби в радіоелектронній апаратурі -2.
Архітектура однокристальних контролерів сімейства MCS 51
та проектування ЕА на їх основі”
Статус кредитного модуля – цей модуль є другим кредитним модулем дисципліни «Обчислювальні та мікропроцесорні засоби в радіоелектронній апаратурі», що викладаеться за вибором ВНЗ
Лектор − Корнєв Володимир Павлович к.т.н., доцент
Факультет електроніки
Кафедра конструювання електронно-обчислювальної апаратури
І. Загальні відомості
Кредитний модуль відноситься до циклу дисциплін бакалаврської підготовки, яки викладаються за вибором ВНЗ (код ЗП-09). Модуль спирається на кредитні модулі «Обчислювальна техніка та програмування» (НФ-07), «Обчислювальна математика» (ЗП-02), «Функціонально-логічне проектування» (ЗП-04), «Основи радіоелектроніки» (НП-03), «Елементна база ЕА» (НП-05), «Аналогова та цифрова електроніка» (НР-06), а також перший кредитний модуль дисципліни «Обчислювальні та мікропроцесорні засоби в радіоелектронній апаратурі -1» (ЗП-09.1). Модуль забезпечує третій кредитний модуль цієї дисципліни, а також модулі циклу дисциплін професійно-практичної підготовки бакалаврів, спеціалістів та магістрів, а саме «Електронно обчислювальні пристрої та системи» (ЗП-10), «Технології та засоби керування в інформаційних мережах» (НП-03), “Електронно-обчислювальні засоби на основі цифрових сигнальних процесорів» (НФ-03), «Периферійні пристрої ЕОМ» (НФ-08), «Проектування систем на кристалі» (НФ-09). Обсяг модуля у кредитах ECTS 4,0 кредити.
ІІ. Розподіл навчального часу
Семестр |
Код кредит. модуля |
Всього (кред./год) |
Розподіл за видами занять
(всього год./год. у тижні) |
СРС |
Модульні контрольні роботи
(кільк.) |
Індивід. завдання
(вид) |
Вид семестр.
атестац. |
Лекції |
Практичні |
Лабора
торні |
6 |
ЗП-09.2 |
4,5/135 |
36 |
|
18 |
81 |
1 |
РГР |
залік |
ІІІ. Мета і завдання кредитного модуля
Кредитний модуль «Архітектура однокристальних контролерів
сімейства MCS 51 та проектування ЕА на їх основі» має на меті надання студентам знань про основи архітектури МCS 51 та принципи і методи проектування на їхній основі різноманітних електронних апаратів (ЕА) і мікропроцесорних систем (МПС).
В результаті вивчення цього модуля студент має
ЗНАТИ:
- Призначення та загальні риси одно кристальних мікроконтролерів (ОМК), що вбудовуються в електронну апаратуру;
- Особливості Гарвардського принципу побудови електронно-обчислювальних засобів;
- Состав і основні характеристики мікроконтролерів сімейства iMCS 51;
- Структуру і програмістську модель базового МК (i8051/i8751);
- Організацію пам’яті даних МК і методи адресації;
- Схеми підключення зовнішньої пам’яті даних і програм і методи (команди) доступу;
- Організацію портів введення-виведення МК;
- Систему команд МК;
- Призначення, режими роботи, основи програмування таймерів та їх застосування у МПС;
- Організацію системи переривань;
- Програмну структуру, режими роботи і основи програмування послідовного порту МК;
УМІТИ:
- проектувати апаратурне та програмне забезпечення ЕА на основі ОМК;
МАТИ НАВИЧКИ:
- створювати та відладжувати програми для мікропроцесорних пристроїв на основі МК 51 з використанням сучасних інструментальних засобів (асемблерів, крос-асемблерів, оцінювальних модулів).
IV. Зміст кредитного модуля
Розділ 1. Базова архітектура однокристальних мікроконтролерів сімейства MCS-51
- Загальні особливості однокристальних мікроконтролерів. Сімейства мікроконтролерів
- Структура мікроконтролерів MCS-51
- Організація пам'яті в МК51. Пам'ять даних
- Система. Команд мікроконтролерів МК51
- Основи програмування однокристальних мікроконтролерів МК51
- Організація і програмування портів введення/виведення
- Таймери в МК51
- Система переривань ОМК
- Послідовний порт
- Енергозберегаючи режими роботи мікроконтролера МК51
Розділ 2. Архітектурні та структурні розширення мікроконтролерів сімейства MCS-51/52
- Розширення архітектури MCS-51 в ОМК ф.Intel та ОМК інших фірм-виробників
Розділ 3. Інструментальні засоби та системи проектування ЕА на основі ОМК
- Програмні та програмно-апаратурні засоби проектування ЕОЗ
V. Методи навчання та інформаційно-методичне забезпечення
Використовуються такі методи навчання: лекції та лабораторні заняття. Робочі та методичні матеріали надаються в електронному вигляді на сайті кафедри. Наочність та ефективність навчальних занять забезпечена використанням мультимедійних засобів, демонстрацією прикладів програм, , застосуванням сучасних інструментальних засобів створення та відладки програм, а також лабораторних стендів.
Основна література:
- Мікропроцесорна техніка : Підручник / Ю.І.Якименко, Т.О.Терещенко та інш. /За ред. Т.О.Терещенко. – К.: Видавництво „Політехнік”, 2003. – 440с.
- Сташин М.М., Урусов В.В., Мологонцева О.Ф. Проектирование цифровых устройств на однокристальных микроконтроллерах. М.:Энергоатомиздат, 1990г.
- Бродин В.Б., Шагурин И.И. Микроконтроллеры. Архитектура, программирование, интерфейс. М.: Издательство ЭКОМ, 1999. 400 с.:илл.
- В.П.Корнєв. Курс лекцій з дисципліни «Обчислівальні та мікропроцесорні засоби електронних апаратів». Частина 2. «Архітектура однокристальних контролерів
сімейства MCS 51 та проектування ЕА на їх основі». К.: НТУУ «КПІ» , 2006 − 2010 р.р. − Електронне навчально-методичне видання на сервері кафедри KEOA.
- «Обчислювальні та мікропроцесорні засоби електронних апаратів». Методичні вказівки до виконання комп’ютерного практикуму ( у трьох частинах). Частина 2. «Однокристальні мікроконтролери сімейства iMCS51. Архітектура і програмування». /Уклад. В.П.Корнєв, Н.О.Бондаренко, − Електронне навчально-методичне видання на сервері кафедри KEOA.
Організація індивідуального консультування – за графіком на кафедрі, а також дистанційно - електронною поштою (kornev@kpi.ua)
VI. Мова
Пропонується українська та російська мова.
VII. Характеристика індивідуальних завдань
Розрахувально-графична робота
Мета РГР полягає в наданні навичок схемо-технічного проектування та розробки програмного забезпечення пристроїв на основі однокристальних мікроконтролерів. Апаратурною платформою для створюваного пристрою є лабораторний стенд EV8031/AVR. В ході виконання індивідуальних завдань РГР студенти повинні:
- Розробити структурну і принципову схеми пристрою.
- Розробити програму для з виконанням індивідуального завдання
- Відладити програму на стенді EV8031/AVR
- Розробити пояснювальну записку
- Захистити проект.
VIII. Методика оцінювання
Для оцінювання рівня засвоєння кредитного модуля застосовується рейтингова система.. Рейтинг студента складається з балів, що він отримує за:
- виконання завдань лабораторних занять;
- модульний контроль (1 робота);
- розрахувально-графичну роботу;
- відповідь на заліку.
Шкала оцінювання – загально університетська
ІХ. ОРГАНІЗАЦІЯ
Порядок реєстрації на вивчення кредитного модуля – загально університетський.
Розробник опису кредитного модуля
доцент кафедри конструювання
електронно-обчислювальної апаратури, к.т.н. Корнєв В.П.