Лекции л з

Вид материала

Лекции

Содержание 4. Содержание лекционного курса 5. Перечень тем практических занятий отсутствуют 6. Перечень лабораторных работ 8. Курсовой проект Не предусмотрен 9.Курсовая работа

Подобный материал:

• Критерии оценки качества лекции, 33.79kb.
• Методическая разработка лекции для преподавателя тема лекции, 39.55kb.
• План лекций порядковый номер лекции Наименование лекции Перечень учебных вопросов лекции, 36.49kb.
• Методические рекомендации по подготовке и проведению лекции Лекции, 73.92kb.
• Такие разные лекции, 101.86kb.
• Ю. Б. Гиппенрейтер Введение в общую психологию. Лекции 1,2, 45.86kb.
• Лекция: Историк. Гражданин. Государство. Опыт нациестроительства Мы публикуем расшифровку, 472.92kb.
• План лекции: Что такое «сердечные катастрофы»? Фибрилляция желудочков сердца, 178.21kb.
• В. Ф. Гегель лекции по философии истории перевод А. М. Водена Гегель Г. В. Ф. Лекции, 6268.35kb.
• Ответственность за компьютерные преступления (лекции), 20.89kb.

1. Цели и задачи дисциплины, ее место в учебном процессе.

1.1. Цель преподавания дисциплины:

Заложить методически правильные основы знаний, необходимые будущим специалистам-практикам в области микропроцессорной техники.

1.2. Задачи изучения дисциплины:

Освоение ключевых понятий микропроцессорной техники; обучение навыкам проектирования систем на основе микроконтроллеров, как наиболее распространенного типа микропроцессорных систем; освоение технологии написания и отладки прикладных программ для МПС и МК; обучение проектированию фрагментов резидентного программного обеспечения для конкретных типов МК.

1.3. Перечень дисциплин, усвоение которых студентами, необходимо для изучения данной дисциплины.

Для успешного изучения курса необходимо владеть основами математического анализа, теории вероятностей и математической статистики, методами объектно-ориентированного программирования.

2. Требования к знаниям и умениям студентов по дисциплине.

Студент должен знать: основы цифровой схемотехники, организацию ЭВМ и систем, операционные системы, программирование на языке высокого уровня.

Студент должен: уметь включать компьютер, применять теоретические знания.

3. Распределение трудоемкости (час.)дисциплины по темам и видам занятий.

№ модуля	№ недели	№ темы	Наименование темы	Часы
				всего	лекции	л. з.	пр.з.	СРС
1	2	3	4	4	5	6	7	8
I	1, 2, 3, 4	1	Философия микропроцессорной техники	8	4	4	0	0
	5, 6, 7, 8	2	Организация обмена информацией	12	4	4	0	4
II	9, 10, 11, 12	3	Функционирование процессора	12	4	4	0	4
	13, 14, 15, 16, 17	4	Организация микроконтроллеров	19	5	6	0	8
III	1, 2, 3, 4	5	Однокристальные микроконтроллеры	12	4	4	0	4
	5, 6, 7, 8	6	Проектирование устройств на микроконтроллерах	12	4	4	0	4
IV	9, 10, 11, 12	7	Организация персонального компьютера	12	4	4	0	4
	13, 14, 15, 16, 17	8	Интерфейсы персонального компьютера	13	5	4	0	4
		Итого		100	34	34	0	32

4. Содержание лекционного курса

№ темы	Всего часов	№ лекции	Тема лекции. Вопросы, отрабатываемые на лекции
1	2		3
1	2	1	Философия микропроцессорной техники. В этой лекции рассказывается о базовой терминологии микропроцессорной техники, о принципах организации микропроцессорных систем. Шинная структура связей Режимы работы микропроцессорной системы
1	2	2	Философия микропроцессорной техники. В этой лекции рассказывается о структуре связей, режимах работы и об основных типах микропроцессорных систем. Архитектура микропроцессорных систем Типы микропроцессорных систем
2	2	3	Организация обмена информацией. В этой лекции речь идет об обмене информацией по шинам микропроцессорных систем, о циклах обмена информацией и их фазах, о принципах синхронизации обмена, принципах организации прерываний и ПДП. Шины микропроцессорной системы и циклы обмена Циклы обмена информацией Циклы программного обмена Циклы обмена по прерываниям Циклы обмена в режиме ПДП Прохождение сигналов по магистрали
2	2	4	Организация обмена информацией. В этой лекции рассказывается о функциях основных устройств микропроцессорной системы: процессора, памяти, устройств ввода-вывода, о принципах их устройства и подключения к магистрали. Функции устройств магистрали Функции процессора Функции памяти Функции устройств ввода/вывода
3	2	5	Функционирование процессора. В этой лекции рассказывается о функциях основных узлов процессора, о методах адресации операндов и о регистрах процессора. Адресация операндов Методы адресации Сегментирование памяти Адресация байтов и слов Регистры процессора
№ темы	Всего часов	№ лекции	Тема лекции. Вопросы, отрабатываемые на лекции.
1	2		3
3	2	6	Функционирование процессора. В этой лекции рассказывается об основных группах команд процессора, об особенностях выполнения различных команд, о методах организации подпрограмм. Команды пересылки данных Арифметические команды Логические команды Команды переходов Быстродействие процессора
4	2	7	Организация микроконтроллеров. В этой лекции рассказывается о структуре процессорного ядра и особенностях системы команд микроконтроллеров, функциях и организации памяти программ и данных, об использовании стека и внешней памяти микроконтроллеров. Классификация и структура микроконтроллеров Процессорное ядро микроконтроллера Структура процессорного ядра МК Схема синхронизации МК Память программ и данных МК Память программ Память данных Регистры МК Стек МК Внешняя память
4	2	8	Организация микроконтроллеров. В этой лекции рассказывается о структуре и организации портов ввода/вывода информации микроконтроллеров, режимах работы таймеров и процессоров событий, а также об организации обработки прерываний. Порты ввода/вывода Таймеры и процессоры событий Модуль прерываний МК
4	1	9	Организация микроконтроллеров. В этой лекции рассказывается о режимах пониженного энергопотребления микроконтроллера, а также о структуре и организации таких вспомогательных аппаратных средств как тактовые генераторы, схемы контроля напряжения питания, сторожевые таймеры и дополнительные модули микроконтроллера. Минимизация энергопотребления в системах на основе МК Тактовые генераторы МК Аппаратные средства обеспечения надежной работы МК Схема формирования сигнала сброса МК Блок детектирования пониженного напряжения питания Сторожевой таймер Дополнительные модули МК Модули последовательного ввода/вывода Модули аналогового ввода/вывода
5	2	10	Однокристальные микроконтроллеры. В этой лекции рассказывается об особенностях организации и параметрах популярных PIC-микроконтроллеров фирмы «Microchip», а также более подробно о составе, структуре и возможностях аппаратных средств микроконтроллеров подгруппы PIC16F8X.
5	2	11	Однокристальные микроконтроллеры. В этой лекции рассказывается о специальных функциях, предназначенных для расширения возможностей системы на основе PIC-микроконтроллеров и повышения ее надежности, а также рассматриваются особенности системы команд микроконтроллеров подгруппы PIC16F8X.
6	2	12	Проектирование устройств на микроконтроллерах. В этой лекции рассказывается об основных этапах проектирования и разработки цифровых устройств и систем на основе микроконтроллеров, а также приводится обзор методов совместной отладки аппаратных и программных средств.
6	2	13	Проектирование устройств на микроконтроллерах. В этой лекции рассматриваются основные этапы разработки программного обеспечения микроконтроллеров, а также приводится обзор основных программ для разработки и отладки программного обеспечения PIC-микроконтроллеров.
7	2	14	Организация персонального компьютера. В этой лекции рассказывается об особенностях архитектуры персональных компьютеров семейства IBM PC, о процессорах, применяемых в персональных компьютерах, об их функциях, характеристиках, этапах их эволюции.
7	2	14	Организация персонального компьютера. В этой лекции рассматриваются основные устройства, входящие в состав персонального компьютера, их функции, принципы их организации, принципы обмена информацией с ними.
8	2	15	Интерфейсы персонального компьютера. В этой лекции рассказывается о характеристиках системной магистрали ISA, о назначении сигналов и протоколах обмена информацией на магистрали, а также о принципах распределения ресурсов ПК.
8	2	16	Интерфейсы персонального компьютера. В этой лекции рассказывается о некоторых часто используемых интерфейсах персонального компьютера, об их особенностях и протоколах обмена информацией по этим интерфейсам.
8	1	17	Интерфейсы персонального компьютера

5. Перечень тем практических занятий

отсутствуют

6. Перечень лабораторных работ

№ темы	Всего часов	№ работы	Наименование лабораторной работы
1	2	3	4
2	4	1	Организация обмена информацией
3	4	2	Функционирование процессора
4	4	3	Организация микроконтроллеров
5	4	4	Однокристальные микроконтроллеры
6	4	5	Проектирование устройств на микроконтроллерах
7	4	6	Организация персонального компьютера
8	4	7	Интерфейсы персонального компьютера

7. Задания для самостоятельной работы студентов

№ темы	Всего часов	Вопросы для самостоятельного изучения	Литература
1	2	3	4
2	4	Организация обмена информацией	1,2,3
3	4	Функционирование процессора	4,5,6
4	8	Организация микроконтроллеров	7,9,10
5	4	Однокристальные микроконтроллеры	8,12,15
6	4	Проектирование устройств на микроконтроллерах	13,21,27
7	4	Организация персонального компьютера	19,15
8	4	Интерфейсы персонального компьютера	22,23,24,26,

8. Курсовой проект

Не предусмотрен

9.Курсовая работа

Не предусмотрена

10. Расчетно-графическая работа

Не предусмотрена

11. Контрольная работа

Не предусмотрена

12. Экзаменационные вопросы

1. Функционирование процессора. В этой лекции рассказывается об основных группах команд процессора, об особенностях выполнения различных команд, о методах организации подпрограмм.
   
2. Команды пересылки данных
   
3. Арифметические команды
   
4. Логические команды
   
5. Команды переходов
   
6. Быстродействие процессора
   
7. Организация микроконтроллеров. В этой лекции рассказывается о структуре процессорного ядра и особенностях системы команд микроконтроллеров, функциях и организации памяти программ и данных, об использовании стека и внешней памяти микроконтроллеров.
   
8. Классификация и структура микроконтроллеров
   
9. Процессорное ядро микроконтроллера
   
10. Структура процессорного ядра МК
    
11. Схема синхронизации МК
    
12. Память программ и данных МК
    
13. Память программ
    
14. Память данных
    
15. Регистры МК
    
16. Стек МК
    
17. Внешняя память
    
18. Организация микроконтроллеров. В этой лекции рассказывается о структуре и организации портов ввода/вывода информации микроконтроллеров, режимах работы таймеров и процессоров событий, а также об организации обработки прерываний.
    
19. Порты ввода/вывода
    
20. Таймеры и процессоры событий
    
21. Модуль прерываний МК
    
22. Организация микроконтроллеров. В этой лекции рассказывается о режимах пониженного энергопотребления микроконтроллера, а также о структуре и организации таких вспомогательных аппаратных средств как тактовые генераторы, схемы контроля напряжения питания, сторожевые таймеры и дополнительные модули микроконтроллера.
    
23. Минимизация энергопотребления в системах на основе МК
    
24. Тактовые генераторы МК
    
25. Аппаратные средства обеспечения надежной работы МК
    
26. Схема формирования сигнала сброса МК
    
27. Блок детектирования пониженного напряжения питания
    
28. Сторожевой таймер
    
29. Дополнительные модули МК
    
30. Модули последовательного ввода/вывода
    
31. Модули аналогового ввода/вывода
    
32. Однокристальные микроконтроллеры. В этой лекции рассказывается об особенностях организации и параметрах популярных PIC-микроконтроллеров фирмы «Microchip», а также более подробно о составе, структуре и возможностях аппаратных средств микроконтроллеров подгруппы PIC16F8X.
    
33. Однокристальные микроконтроллеры. В этой лекции рассказывается о специальных функциях, предназначенных для расширения возможностей системы на основе PIC-микроконтроллеров и повышения ее надежности, а также рассматриваются особенности системы команд микроконтроллеров подгруппы PIC16F8X.
    
34. Проектирование устройств на микроконтроллерах. В этой лекции рассказывается об основных этапах проектирования и разработки цифровых устройств и систем на основе микроконтроллеров, а также приводится обзор методов совместной отладки аппаратных и программных средств.
    
35. Проектирование устройств на микроконтроллерах. В этой лекции рассматриваются основные этапы разработки программного обеспечения микроконтроллеров, а также приводится обзор основных программ для разработки и отладки программного обеспечения PIC-микроконтроллеров.
    
36. Организация персонального компьютера. В этой лекции рассказывается об особенностях архитектуры персональных компьютеров семейства IBM PC, о процессорах, применяемых в персональных компьютерах, об их функциях, характеристиках, этапах их эволюции.
    
37. Организация персонального компьютера. В этой лекции рассматриваются основные устройства, входящие в состав персонального компьютера, их функции, принципы их организации, принципы обмена информацией с ними.
    
38. Интерфейсы персонального компьютера. В этой лекции рассказывается о характеристиках системной магистрали ISA, о назначении сигналов и протоколах обмена информацией на магистрали, а также о принципах распределения ресурсов ПК.
    
39. Интерфейсы персонального компьютера. В этой лекции рассказывается о некоторых часто используемых интерфейсах персонального компьютера, об их особенностях и протоколах обмена информацией по этим интерфейсам.
    
40. Интерфейсы персонального компьютера
    

13. Список основной и дополнительной литературы по дисциплине.

Основная:

1. Новиков Ю.В., Скоробогатов П.К.Основы микропроцессорной техники. Интернет-университет информационных технологий - ИНТУИТ.ру, 2003
   
2. Титце У., Шенк К.Полупроводниковая схемотехника: Справочное руководствоПер. с нем. — М.: Мир, 1982. — 512 с.: ил.
   
3. С.Т. Хвощ, Н.Н. Варлинский, Е.А. Попов; Под общ. ред. С.Т. Хвоща. Микропроцессоры и микроЭВМ в системах автоматического управления: Справочник Л.: Машиностроение. Ленингр. отд-ние, 1987. — 640 с.: ил.
   
4. Лю Ю-Чжен, Гибсон Г. Микропроцессоры семейства 8086/8088. Архитектура, программирование и проектирование микрокомпьютерных систем Пер. с англ. — М.: Радио и связь, 1987. — 512 с.: ил.
   
5. Бородин С.М., Новиков Ю.В. Модуль логического анализатора для контрольно-измерительных систем на базе микроЭВМ Микропроцессорные средства и системы. — 1987. — N 1. — с. 67—68.
   
6. Уильямс Г.Б. Отладка микропроцессорных систем Пер. с англ. — М.: Энергоатомиздат, 1988. — 253 с.: ил.
   
7. Бородин С.М., Новиков Ю.В., Поддубный А.П., Томчук А.А. Средства отображения информации для микропроцессорных систем измерения, контроля и управления Микропроцессорные средства и системы. — 1988. — N 3. — с. 76—79.
   
8. А.А. Мячев, В.Н. Степанов, В.К. Щербо; Под ред. А.А. Мячева Интерфейсы систем обработки данных: Справочник М.: Радио и связь, 1989. — 416 с.: ил.
   
9. Новиков Ю.В. Универсальный параллельный интерфейс для модульных микропроцессорных систем измерения, контроля и управления// Микропроцессорные средства и системы Микропроцессорные средства и системы. — 1989. — N 6. — с. 71—72.
   
10. Шевкопляс Б.В. Микропроцессорные структуры. Инженерные решения: Справочник. изд. 2-е, перераб. и доп. — М.: Радио и связь, 1990 — 512 с.: ил.
    
11. Новиков Ю.В. Функциональные модули контрольно-измерительных систем на базе микроЭВМ Микропроцессорные средства и системы. — 1990.—N 3.— с. 75—77.
    
12. Ж.К. Голенкова, А.В. Заблоцкий, М.Л. Мархасин и др.; Под общ. ред. М.Л. Мархасина. Руководство по архитектуре IBM PC AT Мн.: ООО «Консул», 1992. — 949 с.: ил. Под ред. У. Томпкинса, Дж. Уэбстера.
    
13. Сопряжение датчиков и устройств ввода данных с компьютерами IBM PC: Пер. с англ.М.: Мир, 1992. — 592 с.: ил.
    
14. Бродин В.Б., Шагурин И.И. Микропроцессор i486. Архитектура, программирование, интерфейс. М.: ДИАЛОГ-МИФИ, 1993. — 240 с.: ил.
    
15. The TTL Data Book.Texas Instruments, 1997
    
16. Новиков Ю.В., Калашников О.А., Гуляев С.Э., Под общ. ред. Ю.В. Новикова. Разработка устройств сопряжения для персональных компьютеров типа IBM PC Практ. пособие. — М.: ЭКОМ, 1997. — 224 с.: ил.
    
17. Хоровиц П., Хилл У. Искусство схемотехники. Пер. с англ. 5-е изд. перераб.М.: Мир, 1998. — 704 с.: ил.
    
18. Новиков Ю.В., Карпенко Д.Г., Под общ. ред. Ю.В. Новикова. Аппаратура локальных сетей: функции, выбор, разработка М.:ЭКОМ, 1998. — 288 с.: ил.
    
19. Мюллер С. Модернизация и ремонт персональных компьютеров. Пер. с англ. — М.: БИНОМ, 1998. — 944 с.: ил.
    
20. Гук М. Процессоры Intel: от 8086 до Pentium II. Спб.: Питер, 1998. — 224 с.: ил.
    
21. Гук М. Аппаратные средства IBM PC. Энциклопедия. СПб: Питер Ком, 1999. — 816 с.: ил.
    
22. Бродин В.Б., Шагурин И.И. Микроконтроллеры: архитектура, программирование, интерфейс. М.: ЭКОМ, 1999. — 360 с.: ил.
    
23. Ремизевич Т.В., Под ред. И.С. Кирюхина. Микроконтроллеры для встраиваемых приложений: от общих подходов — к семействам HC05 и HC08 фирмы Motorola М.:ДОДЭКА, 2000. — 272 с.: ил.
    
24. Новиков Ю.В., Кондратенко С.В. Локальные сети: архитектура, алгоритмы, проектирование. М.: ЭКОМ, 2000. — 312 с.: ил.
    
25. Ан П. Сопряжение ПК с внешними устройствами: Пер. с англ. М.: ДМК Пресс, 2001. — 320 с.: ил.
    
26. Новиков Ю.В. Основы цифровой схемотехники. Базовые элементы и схемы. Методы проектирования. М.: Мир, 2001. — 379 с.: ил.
    

Дополнительная:

27. Предко М. Руководство по микроконтроллерам. Том 1.М.: Постмаркет, 2001. — 416 с.: ил.
    
28. Предко М. Руководство по микроконтроллерам. Том 2. Постмаркет, 2001. — 488 с.: ил.
    
29. Бродин В.Б., Калинин А.В. Системы на микроконтроллерах и БИС программируемой логики.М.: ЭКОМ, 2002. — 400 с.: ил.
    
30. Журнал Upgrade 2002 -2005
    
31. Яценков В.С. Микроконтроллеры Microchip. Практическое руководство М.: Горячая линия — Телеком, 2002. — 296 с.: ил.
    
32. Предко М. Справочник по PIC-микроконтроллерам: Пер. с англ. М.: ДМК Пресс, 2002; «Издательский дом «Додэка-XXI», 2002. — 512 с.: ил.
    
33. Тавернье К. PIC-микроконтроллеры. Практика применения: Пер. с фр. М.: ДМК Пресс, 2002. — 272 с.: ил.
    

14. Использование наглядных пособий, ТСО, вычислительной техники

Вычислительная техника непосредственно используется в курсе «Программирование микропроцессорных систем» на лабораторных занятиях.


Рабочую программу составил ____________


асс. кафедры «ТФИ» магистр Техники и Технологий

Терин Д.В.