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

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.