Учебно-методический комплекс по дисциплине опд. Р. 01 Программные средства измерительных систем а специальность/направление 010701 Физика
| Вид материала | Учебно-методический комплекс |
- Учебно-методический комплекс по дисциплине Молекулярная физика для специальности 010701, 480.43kb.
- Учебно-методический комплекс по дисциплине Физика Конденсированного Состояния Для специальности, 322.8kb.
- Учебно-методический комплекс по дисциплине Оптика для специальности 010701 "Физика", 561.69kb.
- Учебно-методический комплекс по дисциплине Квантовая теория Для специальности 010701, 319.56kb.
- Учебно-методический комплекс по дисциплине Электричество и магнетизм для специальности, 430.57kb.
- Учебно-методический комплекс по дисциплине Физика атомного ядра и частиц Для направления/специальности, 743.68kb.
- Учебно- методический комплекс по дисциплине опд. Ф 02. Методы математической физики, 340.98kb.
- Учебно-методический комплекс по дисциплине «Физика атома и атомных явлений», 803.75kb.
- Учебно-методический комплекс по дисциплине информатика (название дисциплины в соответствии, 359.17kb.
- Учебно-методический комплекс по дисциплине ен. Ф. 03 Физика специальность/направление, 1647.21kb.
1 2
ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ
ГОУВПО «Марийский государственный университет»
Физико-математический факультет
Кафедра теоретической и прикладной физики
УТВЕРЖДАЮ
Декан физико-математического
факультета
«24» ноября 2009 г.
/Попов Н.И./
(
подпись/Ф.И.О)УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКИЙ КОМПЛЕКС ПО ДИСЦИПЛИНЕ
О
ПД.Р.01 Программные средства измерительных систем аСПЕЦИАЛЬНОСТЬ/НАПРАВЛЕНИЕ
0
10701 – Физика(код и наименование специальности/направления в соответствии с лицензией)
С
оставитель Виноградов Вячеслав Олегович, старший преподаватель(должность, Ф.И.О., ученая степень, звание автора программы)
Йошкар-Ола
2009
| УТВЕРЖДЕНО на заседании кафедры т  еоретической и прикладной физики(название кафедры) П  ротокол № 4 от«20» ноября 2009 г. Зав. кафедрой /Косов А.А./ (  подпись/Ф.И.О) | УТВЕРЖДЕНОна заседании УМК П ротокол № 1 (ВЗ) от«23» ноября 2009 г. П  редседатель УМК /Косов А.А./(подпись/Ф.И.О) |
СОДЕРЖАНИЕ УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКОГО КОМПЛЕКСА
УТВЕРЖДАЮ 1
УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКИЙ КОМПЛЕКС ПО ДИСЦИПЛИНЕ 1
УТВЕРЖДАЮ 4
I РАБОЧАЯ ПРОГРАММА 4
II МЕТОДИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ИЗУЧЕНИЮ УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ 28
III УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКИЕ МАТЕРИАЛЫ 29
IV МАТЕРИАЛЫ ТЕКУЩЕГО КОНТРОЛЯ, ПРОМЕЖУТОЧНОЙ АТТЕСТАЦИИ
И ИТОГОВОГО КОНТРОЛЯ ЗНАНИЙ 29
V СЛОВАРЬ ТЕРМИНОВ И ПЕРСОНАЛИЙ 30
VI ПРОГРАММА ГОСУДАРСТВЕННОГО ЭКЗАМЕНА, ИТОГОВОГО МЕЖДИСЦИПЛИНАРНОГО ЭКЗАМЕНА 34
VII ПРОГРАММНОЕ И МЕТОДИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ПРАКТИКИ 34
ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ
ГОУВПО «Марийский государственный университет»
УТВЕРЖДАЮ
Декан физико-математического факультета
/Попов Н.И./
(
подпись/Ф.И.О.)«24» ноября 2009 г.
I РАБОЧАЯ ПРОГРАММА
У
чебная дисциплина Программные средства измерительных системО
ПД.Р.01(наименование)
С
пециальность 010701 – Физика(код и наименование в соответствии с лицензией)
К
афедра теоретической и прикладной физики(название)
К
урс 3 семестр 6 форма обучения очнаяЛ
екции 19(кол-во часов)
Практические занятия –
(
кол-во часов)Л
абораторные занятия 38(кол-во часов)
Самостоятельная работа 43
(
кол-во часов)К
урсовая работа (проект) –(семестр)
Зачет 6
(
семестр)Э
кзамен –(семестр)
П
рограмма разработана Виноградовым Вячеславом Олеговичем, старшим преподавателем(должность, Ф.И.О., ученая степень, звание автора программы)
Йошкар-Ола
2009
Рекомендована к утверждению Рассмотрена и одобрена на
решением учебно-методической заседании кафедры
комиссии (учебно-методического теоретической и прикладной
с
овета) физико-математического физики 
факультета (название кафедры)(название факультета / института, специальности)
п
ротокол заседания № 1 от протокол заседания № 4 от«
11» сентября 2009 г. «20» ноября 2009 г.Косов А.А. Косов А.А.(подпись, Ф.И.О. председателя) (подпись, Ф.И.О., зав. кафедрой)
СОГЛАСОВАНО с выпускающей кафедрой общей физики
(название кафедры)п
ротокол заседания № 1 от «31» августа 2009 г. Леухин А.В.(Ф.И.О. зав. кафедрой, подпись)
Сведения о переутверждении рабочей программы учебной дисциплины
на очередной учебный год и регистрация изменений
-
Учебный
год
Решение кафедры
(№ протокола, дата заседания
кафедры, Ф.И.О., подпись
зав. кафедрой)
Автор изменения
(Ф.И.О., подпись)
Номер
изменения
1. ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА
Данная дисциплина входит в национально-региональный (вузовский) компонент, предусмотренный учебным планом.
1.2. Цели, учебные задачи дисциплины, место и роль учебной дисциплины в подготовке специалиста
В результате изучения дисциплины «Программные средства измерительных систем» студенты должны приобрести систематизированные знания о архитектуре ЭВМ, способах сопряжения ЭВМ с измерительным оборудованием, синтаксисе, семантике и основных конструкциях языка Ассемблер. Студенты должны уметь разрабатывать простейшие программы, для управления устройствами ЭВМ, измерительным оборудованием, обрабатывать экспериментальные данные.
1.3. Формы организации обучения студентов
Обучение проводится в виде лекционных и лабораторных занятий.
1.4. Виды контроля
Лабораторные работы.
Зачёт.
2 СОДЕРЖАНИЕ ПРОГРАММЫ
I. Архитектура персонального компьютера
Устройство системного блока ПК. Системная шина. Порты ввода/вывода. Обращение к портам ввода/вывода.
II. Устройства ввода/вывода.
Структурная схема типового устройства ввода/вывода. Принципиальная схема устройства ввода/вывода. Программирование обращения к устройствам ввода/вывода.
III. Ассемблер
Процессоры Intel. Процессоры AMD. Ассемблирование. Арифметика ассемблера TASM. MASM. Встроенные ассемблеры.
3 ТЕМАТИЧЕСКИЙ ПЛАН ИЗУЧЕНИЯ УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ
| № п/п раздела | № п/п темы | Наименование разделов и тем | Количество часов по учебному плану | ||||
| Всего | Аудиторная нагрузка | Самостоятельная работа | |||||
| Лекции | Практические занятия (семинарские) | Лабораторные занятия | |||||
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 |
| 1 | 1.1 | Архитектура ПК. | 9 | 2 | | 4 | 3 |
| | 1.2 | Системная шина IBM PC. | 12 | 2 | | 4 | 6 |
| | 1.3 | Устройства ввода-вывода. | 12 | 2 | | 4 | 6 |
| 2 | 2.1 | Программирование устройств ввода-вывода на языке программирования высокого уровня. | 12 | 2 | | 4 | 6 |
| | 2.2 | Программирование датчиков координат. | 12 | 2 | | 4 | 6 |
| 3 | 3.1 | Язык программирования Ассемблер. | 10 | 2 | | 4 | 4 |
| | 3.2 | Команды переходов. | 10 | 2 | | 4 | 4 |
| | 3.3 | Команды циклов. | 10 | 2 | | 4 | 4 |
| 4 | 4.1 | Встроенный ассемблер системы Турбо-Паскаль. | 13 | 3 | | 6 | 4 |
| | | Всего | 100 | 19 | | 38 | 43 |
4 ПРОГРАММА ЛЕКЦИОННЫХ ЗАНЯТИЙ
4.1 Тематический план лекций
| №№ п/п | Темы лекционных занятий | Кол-во часов |
| 1 | Архитектура ПК. | 2 |
| 2 | Системная шина IBM PC. | 2 |
| 3 | Устройства ввода/вывода. | 2 |
| 4 | Программирование устройств ввода-вывода на языке программирования высокого уровня. | 2 |
| 5 | Программирование датчиков координат. | 2 |
| 6 | Язык программирования Ассемблер. | 2 |
| 7 | Команды переходов. | 2 |
| 8 | Команды циклов. | 2 |
| 9 | Встроенный ассемблер системы Турбо-Паскаль. | 3 |
| | Всего | 19 |
Лекция 1 Архитектура ПК.
План
1. Организационный момент
2. Изложение материала
Архитектура персонального компьютера.
Порты ввода/вывода
Подключение к портам измерительного оборудования.
3. Закрепление материала
Анализ и разбор классификаций портов ввода/вывода.
4. Заключительный момент
Основные понятия и категории
Персональный компьютер. Архитектура. Компоненты архитектуры. Процессор. Память. Порты ввода/вывода. Контроллеры портов ввода/вывода Измерительное оборудование. Подключение к ПК измерительного оборудования.
Список литературы
1. Старков В. Е. Архитектура персонального компьютера: организация, устройство, работа. М.: Мир, 536 - 2009
2. Нортон П. Программно-аппаратная организация IBM PC: Пер. с англ.– М.: Радио и связь, 336 с
Лекция 2 Системная шина IBM PC.
План
1. Организационный момент
2. Изложение материала
Системная шина
Временные диаграммы сигналов системной шины
Прямое обращение к портам ввода/вывода.
3. Закрепление материала
Рассмотрение ключевых элементов диаграмм сигналов системной шины.
4. Заключительный момент
Основные понятия и категории
Системная шина. Контроллеры устройств. Северный мост. Южный мост. Сигналы системной шины. Память. Порты ввода/вывода. Слоты расширения. Процедуры и функции языка программирования.
Список литературы
1. Старков В. Е. Архитектура персонального компьютера: организация, устройство, работа. М.: Мир, 536 - 2009
2. Нортон П. Программно-аппаратная организация IBM PC: Пер. с англ.– М.: Радио и связь, 336 с
Лекция 3 Устройства ввода/вывода.
План
1. Организационный момент
2. Изложение материала
Структурная схема устройств ввода/вывода.
Элементная база.
Принципиальная схема устройства ввода/вывода.
3. Закрепление материала
Рассмотрение работы устройства ввода/вывода на примере мыши.
4. Заключительный момент
Основные понятия и категории
Устройство ввода/вывода. Структурная схема. Состояние с низким сопротивлением. Состояние с высоким сопротивлением. Буфер с тремя состояниями. Управляющие сигналы. Элементная база устройства ввода-вывода. Логика обращения к устройствам ввода/вывода.
Список литературы
1. Старков В. Е. Архитектура персонального компьютера: организация, устройство, работа. М.: Мир, 536 - 2009
2. Нортон П. Программно-аппаратная организация IBM PC: Пер. с англ.– М.: Радио и связь, 336 с
Лекция 4 Программирование устройств ввода-вывода на языке программирования высокого уровня.
План
1. Организационный момент
2. Изложение материала
Основные операторы обращения к портам на языке программирования.
Логика обработки сигналов средствами языка программирования.
3. Закрепление материала
Анализ работы типовых примеров, реализованных на языке программирования.
4. Заключительный момент
Основные понятия и категории
Побитовые операторы. Порт. Запись в порт. Чтение из порта. Регистры.
Список литературы
1. Старков В. Е. Архитектура персонального компьютера: организация, устройство, работа. М.: Мир, 536 - 2009
2. Нортон П. Программно-аппаратная организация IBM PC: Пер. с англ.– М.: Радио и связь, 336 с
Лекция 5 Программирование датчиков координат
План
1. Организационный момент
2. Изложение материала
Прерывания BIOS.
Обработка прерывания
Функции прерываний
3. Закрепление материала
Демонстрация работы программы обращения к устройству мышь
4. Заключительный момент
Основные понятия и категории
BIOS. DOS. Прерывания. Драйвер. Функции прерывания. Логика обращения к регистрам по прерываниям.
Список литературы
1. Старков В. Е. Архитектура персонального компьютера: организация, устройство, работа. М.: Мир, 536 - 2009
2. Нортон П. Программно-аппаратная организация IBM PC: Пер. с англ.– М.: Радио и связь, 336 с
Лекция 6 Язык программирования Ассемблер.
План
1. Организационный момент
2. Изложение материала
Ассемблер как язык программирования низкого уровня
Основные команды ассемблера.
Ассемблирование.
3. Закрепление материала
Демонстрация работы команд процессора Intel P4.
4. Заключительный момент
Основные понятия и категории
Языки программирования низкого уровня. Ассемблер Комментарии. Команды. Директивы. Ассемблирование и компоновка. Определение данных. Команды общих передач данных. Арифметические команды.
Список литературы
1. Абель П. Язык ассемблера для IBM PC и программирования: Пер. с англ.– М.: Высш.шк., 447 с.
Лекция 7 Команды переходов.
План
1. Организационный момент
2. Изложение материала
Команда безусловного перехода
Флаговый регистр
Команды условного перехода
3. Закрепление материала
Анализ работы типовых примеров на уровне логики.
4. Заключительный момент
Основные понятия и категории
Безусловный переход. JMP. Условный переход. Метка. Сравнение. CMP. Регистр. Флаговый регистр.
Список литературы
1. Абель П. Язык ассемблера для IBM PC и программирования: Пер. с англ.– М.: Высш.шк., 447 с.
Лекция 8 Команды циклов.
План
1. Организационный момент
2. Изложение материала
Циклы в ассемблере.
Оптимизация циклов.
3. Закрепление материала
Анализ примеров программ на уровне событий и инструкций.
4. Заключительный момент
Основные понятия и категории
Цикл. Loop. Lea. Массив. Команды логических операций. Команды сдвига и циклического сдвига. Регистр CX.
Список литературы
1. Абель П. Язык ассемблера для IBM PC и программирования: Пер. с англ.– М.: Высш.шк., 447 с.
Лекция 9 Встроенный ассемблер системы Турбо-Паскаль.
План
1. Организационный момент
2. Изложение материала
Виды ассемблеров.
MASM
TASM
Встроенные ассемблеры.
3. Закрепление материала
Пример использования директив ассемблера на языка программирования Pascal.
4. Заключительный момент
Основные понятия и категории
Сегмент стека. Push. Pop. Call. Int. Команды in, out. Inline. Assembler. Директивы прямой кодировки HEX.
Список литературы
1. Абель П. Язык ассемблера для IBM PC и программирования: Пер. с англ.– М.: Высш.шк., 447 с.
Проблемные вопросы
Прерывания в ассемблерных вставках системы Турбо-Паскаль.
5 ПРОГРАММА ПРАКТИЧЕСКИХ (СЕМИНАРСКИХ),
ЛАБОРАТОРНЫХ ЗАНЯТИЙ
5.1 Тематический план практических (семинарских) занятий, лабораторных
занятий
| №№ п/п | Темы лабораторных занятий | Кол-во часов |
| 1 | 2 | 3 |
| 1 | Архитектура AT. | 2 |
| 2 | Архитектура ATX. | 2 |
| 3 | Прямое обращение к памяти на языке программирования высокого уровня. | 2 |
| 4 | Прямое обращение к портам ввода/вывода на языке программирования высокого уровня. | 2 |
| 5 | Элементная база устройства ввода-вывода. | 2 |
| 6 | Принципиальная схема устройства ввода-вывода. | 2 |
| 7 | Программирование устройств ввода-вывода на языке программирования высокого уровня. Запись в порт. | 2 |
| 8 | Программирование устройств ввода-вывода на языке программирования высокого уровня. Чтение из порта. | 2 |
| 9 | Программирование датчиков координат. Перехват прерывания. | 2 |
| 10 | Программирование датчиков координат. Траектория. | 2 |
| 11 | Язык программирования Ассемблер. Команды Intel | 2 |
| 12 | Язык программирования Ассемблер. Команды AMD | 2 |
| 13 | Команды переходов. Условный переход. | 2 |
| 14 | Команды переходов. Безусловный переход. | 2 |
| 15 | Команды циклов. Перемещение по элементам. | 2 |
| 16 | Команды циклов. Сдвиги. | 2 |
| 17 | TASM | 2 |
| 18 | MASM | 2 |
| 19 | Встроенный ассемблер. | 2 |
| | Всего | 38 |
Лабораторная работа №1 Архитектура AT.
План
1. Организационный момент
2. Экспресс опрос лекционного материала
Архитектура AT.
Порты ввода/вывода
Подключение к портам измерительного оборудования.
3. Разбор и сбор системного блока форм-фактора AT.
4. Заключительный момент
Основные понятия и категории
Персональный компьютер. Архитектура. Компоненты архитектуры. Процессор. Память. Порты ввода/вывода. Контроллеры портов ввода/вывода Измерительное оборудование. Подключение к ПК измерительного оборудования.
Список литературы
1. Под ред. У.Томпкинса, Дж.Уэбстера. Пер. с англ. Ю.А.Кузьмина, В.М.Матвеева Сопряжение датчиков и устройств ввода данных с компьютерами IBM PC. М.: Мир, 592 с - 1992.
2. Старков В. Е. Архитектура персонального компьютера: организация, устройство, работа. М.: Мир, 536 - 2009
3. Нортон П. Программно-аппаратная организация IBM PC: Пер. с англ.– М.: Радио и связь, 336 с
Лабораторная работа №2 Архитектура ATX.
План
1. Организационный момент
2. Экспресс опрос лекционного материала
Архитектура персонального компьютера.
Порты ввода/вывода
Подключение к портам измерительного оборудования.
3. Разбор и сбор системного блока форм-фактора ATX.
4. Заключительный момент
Основные понятия и категории
Персональный компьютер. Архитектура. Компоненты архитектуры. Процессор. Память. Порты ввода/вывода. Контроллеры портов ввода/вывода Измерительное оборудование. Подключение к ПК измерительного оборудования.
Список литературы
1. Старков В. Е. Архитектура персонального компьютера: организация, устройство, работа. М.: Мир, 536 - 2009
2. Нортон П. Программно-аппаратная организация IBM PC: Пер. с англ.– М.: Радио и связь, 336 с
Лабораторная работа №3 Прямое обращение к памяти на языке программирования высокого уровня.
План
1. Организационный момент
2. Экспресс опрос лекционного материала
Системная шина
Временные диаграммы сигналов системной шины
Прямое обращение к портам ввода/вывода.
3. Программа чтения памяти и вывода результата на экран и запись в файл.
4. Заключительный момент
Основные понятия и категории
Системная шина. Контроллеры устройств. Северный мост. Южный мост. Сигналы системной шины. Память. Порты ввода/вывода. Слоты расширения. Процедуры и функции языка программирования.
Список литературы
1. Старков В. Е. Архитектура персонального компьютера: организация, устройство, работа. М.: Мир, 536 - 2009
2. Нортон П. Программно-аппаратная организация IBM PC: Пер. с англ.– М.: Радио и связь, 336 с
Лабораторная работа №4 Прямое обращение к портам ввода/вывода на языке программирования высокого уровня.
План
1. Организационный момент
2. Экспресс опрос лекционного материала
Системная шина
Временные диаграммы сигналов системной шины
Прямое обращение к портам ввода/вывода.
3. Программа изменения буфера с тремя состояниями на уровне логической схемы.
4. Заключительный момент
Основные понятия и категории
Системная шина. Контроллеры устройств. Северный мост. Южный мост. Сигналы системной шины. Память. Порты ввода/вывода. Слоты расширения. Процедуры и функции языка программирования.
Список литературы
1. Старков В. Е. Архитектура персонального компьютера: организация, устройство, работа. М.: Мир, 536 - 2009
2. Нортон П. Программно-аппаратная организация IBM PC: Пер. с англ.– М.: Радио и связь, 336 с
3. Джордейн Р. Справочник программиста персональных компьютеров типа IBM PC, XT и AT: Пер. с англ. – М.: Финансы и статистика, 544 с.
Лабораторная работа №5 . Элементная база устройства ввода-вывода.
План
1. Организационный момент
2. Экспресс опрос лекционного материала
Структурная схема устройств ввода/вывода.
Элементная база.
Принципиальная схема устройства ввода/вывода.
3. Программа получения данных драйвера устройства.
4. Заключительный момент
Основные понятия и категории
Устройство ввода/вывода. Структурная схема. Состояние с низким сопротивлением. Состояние с высоким сопротивлением. Буфер с тремя состояниями. Управляющие сигналы. Элементная база устройства ввода-вывода. Логика обращения к устройствам ввода/вывода.
Список литературы
1. Старков В. Е. Архитектура персонального компьютера: организация, устройство, работа. М.: Мир, 536 - 2009
2. Нортон П. Программно-аппаратная организация IBM PC: Пер. с англ.– М.: Радио и связь, 336 с
3. Джордейн Р. Справочник программиста персональных компьютеров типа IBM PC, XT и AT: Пер. с англ. – М.: Финансы и статистика, 544 с.
Лабораторная работа №6 . Принципиальная схема устройства ввода-вывода.
План
1. Организационный момент
2. Экспресс опрос лекционного материала
Структурная схема устройств ввода/вывода.
Элементная база.
Принципиальная схема устройства ввода/вывода.
3. Программа анализа работы логической схемы устройства (входные сигналы формируются случайным и заданным образом).
4. Заключительный момент
Основные понятия и категории
Устройство ввода/вывода. Структурная схема. Состояние с низким сопротивлением. Состояние с высоким сопротивлением. Буфер с тремя состояниями. Управляющие сигналы. Элементная база устройства ввода-вывода. Логика обращения к устройствам ввода/вывода.
Список литературы
1. Старков В. Е. Архитектура персонального компьютера: организация, устройство, работа. М.: Мир, 536 - 2009
2. Нортон П. Программно-аппаратная организация IBM PC: Пер. с англ.– М.: Радио и связь, 336 с
3. Джордейн Р. Справочник программиста персональных компьютеров типа IBM PC, XT и AT: Пер. с англ. – М.: Финансы и статистика, 544 с.
Лабораторная работа №7 Программирование устройств ввода-вывода на языке программирования высокого уровня. Запись в порт.
План
1. Организационный момент
2. Экспресс опрос лекционного материала
Основные операторы обращения к портам на языке программирования.
Логика обработки сигналов средствами языка программирования.
3. Программа открытия и записи в порт.
4. Заключительный момент
Основные понятия и категории
Побитовые операторы. Порт. Запись в порт. Чтение из порта. Регистры.
Список литературы
1. Старков В. Е. Архитектура персонального компьютера: организация, устройство, работа. М.: Мир, 536 - 2009
2. Нортон П. Программно-аппаратная организация IBM PC: Пер. с англ.– М.: Радио и связь, 336 с
3. Джордейн Р. Справочник программиста персональных компьютеров типа IBM PC, XT и AT: Пер. с англ. – М.: Финансы и статистика, 544 с.
Лабораторная работа №8 Программирование устройств ввода-вывода на языке программирования высокого уровня. Чтение из порта.
План
1. Организационный момент
2. Экспресс опрос лекционного материала
Основные операторы обращения к портам на языке программирования.
Логика обработки сигналов средствами языка программирования.
3. Программа открытия порта для чтения и проведение чтения из порта.
4. Заключительный момент
Основные понятия и категории
Побитовые операторы. Порт. Запись в порт. Чтение из порта. Регистры.
Список литературы
1. Старков В. Е. Архитектура персонального компьютера: организация, устройство, работа. М.: Мир, 536 - 2009
2. Нортон П. Программно-аппаратная организация IBM PC: Пер. с англ.– М.: Радио и связь, 336 с
3. Джордейн Р. Справочник программиста персональных компьютеров типа IBM PC, XT и AT: Пер. с англ. – М.: Финансы и статистика, 544 с.
Лабораторная работа №9 Программирование датчиков координат. Перехват прерывания.
План
1. Организационный момент
2. Экспресс опрос лекционного материала
Прерывания BIOS.
Обработка прерывания
Функции прерываний
3. Программа движения курсора мыши по заданной траектории.
4. Заключительный момент
Основные понятия и категории
BIOS. DOS. Прерывания. Драйвер. Функции прерывания. Логика обращения к регистрам по прерываниям.
Список литературы
1. Старков В. Е. Архитектура персонального компьютера: организация, устройство, работа. М.: Мир, 536 - 2009
2. Нортон П. Программно-аппаратная организация IBM PC: Пер. с англ.– М.: Радио и связь, 336 с
3. Джордейн Р. Справочник программиста персональных компьютеров типа IBM PC, XT и AT: Пер. с англ. – М.: Финансы и статистика, 544 с.
Лабораторная работа №10 Программирование датчиков координат. Траектория.
План
1. Организационный момент
2. Экспресс опрос лекционного материала
Прерывания BIOS.
Обработка прерывания
Функции прерываний
3. Программа построения в режиме реального времени траектории движения курсора мыши.
4. Заключительный момент
Основные понятия и категории
BIOS. DOS. Прерывания. Драйвер. Функции прерывания. Логика обращения к регистрам по прерываниям.
Список литературы
1. Старков В. Е. Архитектура персонального компьютера: организация, устройство, работа. М.: Мир, 536 - 2009
2. Нортон П. Программно-аппаратная организация IBM PC: Пер. с англ.– М.: Радио и связь, 336 с
3. Джордейн Р. Справочник программиста персональных компьютеров типа IBM PC, XT и AT: Пер. с англ. – М.: Финансы и статистика, 544 с.
Лабораторная работа №11 Язык программирования Ассемблер. Команды Intel
План
1. Организационный момент
2. Экспресс опрос лекционного материала
Ассемблер как язык программирования низкого уровня
Основные команды ассемблера.
Ассемблирование.
3. Программа работы с регистрами на процессоре от Intel
4. Заключительный момент
Основные понятия и категории
Языки программирования низкого уровня. Ассемблер Комментарии. Команды. Директивы. Ассемблирование и компоновка. Определение данных. Команды общих передач данных. Арифметические команды.
Список литературы
Лабораторная работа №12 Язык программирования Ассемблер. Команды AMD.
План
1. Организационный момент
2. Экспресс опрос лекционного материала
Ассемблер как язык программирования низкого уровня
Основные команды ассемблера.
Ассемблирование.
3. Программа работы с регистрами на процессоре от AMD.
4. Заключительный момент
Основные понятия и категории
Языки программирования низкого уровня. Ассемблер Комментарии. Команды. Директивы. Ассемблирование и компоновка. Определение данных. Команды общих передач данных. Арифметические команды.
Список литературы
1. Абель П. Язык ассемблера для IBM PC и программирования: Пер. с англ.– М.: Высш.шк., 447 с.
2. Материалы сайта www.ruos.ru.
3. Электронный учебник по ассемблеру.
Лабораторная работа №13 Команды переходов. Условный переход.
План
1. Организационный момент
2. Экспресс опрос лекционного материала
Команда безусловного перехода
Флаговый регистр
Команды условного перехода
3. Программа с использованием команды CMP
4. Заключительный момент
Основные понятия и категории
Безусловный переход. JMP. Условный переход. Метка. Сравнение. CMP. Регистр. Флаговый регистр.
Список литературы
1. Абель П. Язык ассемблера для IBM PC и программирования: Пер. с англ.– М.: Высш.шк., 447 с.
2. Материалы сайта www.ruos.ru.
3. Электронный учебник по ассемблеру.
Лабораторная работа №14 Команды переходов. Безусловный переход.
План
1. Организационный момент
2. Экспресс опрос лекционного материала
Команда безусловного перехода
Флаговый регистр
Команды условного перехода
3. Программа с использованием команды JMP.
4. Заключительный момент
Основные понятия и категории
Безусловный переход. JMP. Условный переход. Метка. Сравнение. CMP. Регистр. Флаговый регистр.
Список литературы
1. Абель П. Язык ассемблера для IBM PC и программирования: Пер. с англ.– М.: Высш.шк., 447 с.
2. Материалы сайта www.ruos.ru.
3. Электронный учебник по ассемблеру.
Лабораторная работа №15 Команды циклов. Перемещение по элементам.
План
1. Организационный момент
2. Экспресс опрос лекционного материала
Циклы в ассемблере.
Оптимизация циклов.
3. Программа перемещения адреса элемента массива в регистр с последующим программированием перемещения по элементам.
4. Заключительный момент
Основные понятия и категории
Цикл. Loop. Lea. Массив. Команды логических операций. Команды сдвига и циклического сдвига. Регистр CX.
Список литературы
1. Абель П. Язык ассемблера для IBM PC и программирования: Пер. с англ.– М.: Высш.шк., 447 с.
2. Материалы сайта www.ruos.ru.
3. Электронный учебник по ассемблеру.
Лабораторная работа №16 Команды циклов. Сдвиги.
План
1. Организационный момент
2. Экспресс опрос лекционного материала
Циклы в ассемблере.
Оптимизация циклов.
3. Программа по использованию сдвигов внутри регистров процессора.
4. Заключительный момент
Основные понятия и категории
Цикл. Loop. Lea. Массив. Команды логических операций. Команды сдвига и циклического сдвига. Регистр CX.
Список литературы
1. Абель П. Язык ассемблера для IBM PC и программирования: Пер. с англ.– М.: Высш.шк., 447 с.
2. Материалы сайта www.ruos.ru.
3. Электронный учебник по ассемблеру.
Лабораторная работа №17 TASM.
План
1. Организационный момент
2. Экспресс опрос лекционного материала
Виды ассемблеров.
MASM
TASM
Встроенные ассемблеры.
3. Программа работы с драйвером устройства ввода/вывода в TASM.
4. Заключительный момент
Основные понятия и категории
Сегмент стека. Push. Pop. Call. Int. Команды in, out. Inline. Assembler. Директивы прямой кодировки HEX.
Список литературы
1. Абель П. Язык ассемблера для IBM PC и программирования: Пер. с англ.– М.: Высш.шк., 447 с.
2. Материалы сайта www.ruos.ru.
3. Электронный учебник по ассемблеру.
Лабораторная работа №18 МASM
План
1. Организационный момент
2. Экспресс опрос лекционного материала
Виды ассемблеров.
MASM
TASM
Встроенные ассемблеры.
3. Программа обращения к Com-порту МASM.
4. Заключительный момент
Основные понятия и категории
Сегмент стека. Push. Pop. Call. Int. Команды in, out. Inline. Assembler. Директивы прямой кодировки HEX.
Список литературы
1. Абель П. Язык ассемблера для IBM PC и программирования: Пер. с англ.– М.: Высш.шк., 447 с.
2. Материалы сайта www.ruos.ru.
3. Электронный учебник по ассемблеру.
Лабораторная работа №19 Встроенный ассемблер.
План
1. Организационный момент
2. Экспресс опрос лекционного материала
Виды ассемблеров.
MASM
TASM
Встроенные ассемблеры.
3. Программа работы с массивами данных во встроенном ассемблере языка программирования высокого уровня.
4. Заключительный момент
Основные понятия и категории
Сегмент стека. Push. Pop. Call. Int. Команды in, out. Inline. Assembler. Директивы прямой кодировки HEX.
Список литературы
1. Абель П. Язык ассемблера для IBM PC и программирования: Пер. с англ.– М.: Высш.шк., 447 с.
2. Материалы сайта www.ruos.ru.
3. Электронный учебник по ассемблеру.
6 ПРОГРАММА САМОСТОЯТЕЛЬНОЙ РАБОТЫ
6.1 Тематический план самостоятельной работы
| №№ п/п | Темы для самостоятельного изучения | Кол-во часов |
| 1 | 2 | 3 |
| 1 | Архитектура ПК. | 3 |
| 2 | Системная шина IBM PC. | 6 |
| 3 | Устройства ввода-вывода. | 6 |
| 4 | Программирование устройств ввода-вывода на языке Турбо-Паскаль. | 6 |
| 5 | Программирование датчиков координат. | 6 |
| 6 | Язык программирования Ассемблер. | 4 |
| 7 | Команды переходов. | 4 |
| 8 | Команды циклов. | 4 |
| 9 | Встроенный ассемблер системы Турбо-Паскаль. | 4 |
| | Всего | 43 |
Тема 1 Архитектура ПК.
План
Архитектура персонального компьютера.
Порты ввода/вывода
Подключение к портам измерительного оборудования.
Основные понятия и категории
Персональный компьютер. Архитектура. Компоненты архитектуры. Процессор. Память. Порты ввода/вывода. Контроллеры портов ввода/вывода Измерительное оборудование. Подключение к ПК измерительного оборудования.
Виды самостоятельной работы
Чтение и анализ лекционного материала. Подготовка к лабораторным занятиям
Формы контроля
Экспресс опросы в начале лабораторного занятия.
Список литературы
1. Под ред. У.Томпкинса, Дж.Уэбстера. Пер. с англ. Ю.А.Кузьмина, В.М.Матвеева Сопряжение датчиков и устройств ввода данных с компьютерами IBM PC. М.: Мир, 592 с - 1992.
Тема 2 Системная шина IBM PC.
План
Системная шина
Временные диаграммы сигналов системной шины
Прямое обращение к портам ввода/вывода.
Основные понятия и категории
Системная шина. Контроллеры устройств. Северный мост. Южный мост. Сигналы системной шины. Память. Порты ввода/вывода. Слоты расширения. Процедуры и функции языка программирования.
Виды самостоятельной работы
Чтение и анализ лекционного материала.
Подготовка к лабораторным занятиям
Формы контроля
Экспресс опрос в начале лабораторного занятия.
Список литературы
1. Старков В. Е. Архитектура персонального компьютера: организация, устройство, работа. М.: Мир, 536 - 2009
2. Нортон П. Программно-аппаратная организация IBM PC: Пер. с англ.– М.: Радио и связь, 336 с
3. Джордейн Р. Справочник программиста персональных компьютеров типа IBM PC, XT и AT: Пер. с англ. – М.: Финансы и статистика, 544 с.
4. Электронный учебник М. Джонсон - Системное программирование в среде Windows
Тема 3 Устройства ввода/вывода.
План
Структурная схема устройств ввода/вывода.
Элементная база.
Принципиальная схема устройства ввода/вывода.
Основные понятия и категории
Устройство ввода/вывода. Структурная схема. Состояние с низким сопротивлением. Состояние с высоким сопротивлением. Буфер с тремя состояниями. Управляющие сигналы. Элементная база устройства ввода-вывода. Логика обращения к устройствам ввода/вывода.
Виды самостоятельной работы
Чтение и анализ лекционного материала.
Подготовка к лабораторным занятиям
Формы контроля
Экспресс опрос в начале лабораторного занятия.
Список литературы
1. Старков В. Е. Архитектура персонального компьютера: организация, устройство, работа. М.: Мир, 536 - 2009
2. Нортон П. Программно-аппаратная организация IBM PC: Пер. с англ.– М.: Радио и связь, 336 с
3. Джордейн Р. Справочник программиста персональных компьютеров типа IBM PC, XT и AT: Пер. с англ. – М.: Финансы и статистика, 544 с.
Тема 4 Программирование устройств ввода-вывода на языке программирования высокого уровня.
План
Основные операторы обращения к портам на языке программирования.
Логика обработки сигналов средствами языка программирования.
Основные понятия и категории
Побитовые операторы. Порт. Запись в порт. Чтение из порта. Регистры.
Виды самостоятельной работы
Чтение и анализ лекционного материала.
Подготовка к лабораторным занятиям
Формы контроля
Экспресс опрос в начале лабораторного занятия.
Список литературы
1. Старков В. Е. Архитектура персонального компьютера: организация, устройство, работа. М.: Мир, 536 - 2009
2. Нортон П. Программно-аппаратная организация IBM PC: Пер. с англ.– М.: Радио и связь, 336 с
3. Джордейн Р. Справочник программиста персональных компьютеров типа IBM PC, XT и AT: Пер. с англ. – М.: Финансы и статистика, 544 с.
4. Электронный учебник М. Джонсон - Системное программирование в среде Windows
Тема 5 Программирование датчиков координат
План
Прерывания BIOS.
Обработка прерывания
Функции прерываний
Основные понятия и категории
BIOS. DOS. Прерывания. Драйвер. Функции прерывания. Логика обращения к регистрам по прерываниям.
Виды самостоятельной работы
Чтение и анализ лекционного материала.
Подготовка к лабораторным занятиям
Формы контроля
Экспресс опрос в начале лабораторного занятия.
Список литературы
1. Старков В. Е. Архитектура персонального компьютера: организация, устройство, работа. М.: Мир, 536 - 2009
2. Нортон П. Программно-аппаратная организация IBM PC: Пер. с англ.– М.: Радио и связь, 336 с
3. Джордейн Р. Справочник программиста персональных компьютеров типа IBM PC, XT и AT: Пер. с англ. – М.: Финансы и статистика, 544 с.
4. Электронный учебник М. Джонсон - Системное программирование в среде Windows
Тема 6 Язык программирования Ассемблер.
План
Ассемблер как язык программирования низкого уровня
Основные команды ассемблера.
Ассемблирование.
Основные понятия и категории
Языки программирования низкого уровня. Ассемблер Комментарии. Команды. Директивы. Ассемблирование и компоновка. Определение данных. Команды общих передач данных. Арифметические команды.
Виды самостоятельной работы
Чтение и анализ лекционного материала.
Подготовка к лабораторным занятиям
Формы контроля
Экспресс опрос в начале лабораторного занятия.
Список литературы
1. Абель П. Язык ассемблера для IBM PC и программирования: Пер. с англ.– М.: Высш.шк., 447 с.
2. Материалы сайта www.ruos.ru.
3. Электронный учебник по ассемблеру.
Тема 7 Команды переходов.
План
Команда безусловного перехода
Флаговый регистр
Команды условного перехода
Основные понятия и категории
Безусловный переход. JMP. Условный переход. Метка. Сравнение. CMP. Регистр. Флаговый регистр.
Виды самостоятельной работы
Чтение и анализ лекционного материала.
Подготовка к лабораторным занятиям
Формы контроля
Экспресс опрос в начале лабораторного занятия.
Список литературы
1. Абель П. Язык ассемблера для IBM PC и программирования: Пер. с англ.– М.: Высш.шк., 447 с.
2. Материалы сайта www.ruos.ru.
3. Электронный учебник по ассемблеру.
Тема 8 Команды циклов.
План
Циклы в ассемблере.
Оптимизация циклов.
Основные понятия и категории
Цикл. Loop. Lea. Массив. Команды логических операций. Команды сдвига и циклического сдвига. Регистр CX.
Виды самостоятельной работы
Чтение и анализ лекционного материала.
Подготовка к лабораторным занятиям
Формы контроля
Экспресс опрос в начале лабораторного занятия.
Список литературы
1. Абель П. Язык ассемблера для IBM PC и программирования: Пер. с англ.– М.: Высш.шк., 447 с.
2. Материалы сайта www.ruos.ru.
3. Электронный учебник по ассемблеру.
Тема 9 Встроенный ассемблер системы Турбо-Паскаль.
План
Виды ассемблеров.
MASM
TASM
Встроенные ассемблеры.
Основные понятия и категории
Сегмент стека. Push. Pop. Call. Int. Команды in, out. Inline. Assembler. Директивы прямой кодировки HEX.
Виды самостоятельной работы
Чтение и анализ лекционного материала.
Подготовка к лабораторным занятиям
Формы контроля
Экспресс опрос в начале лабораторного занятия.
Список литературы
1. Абель П. Язык ассемблера для IBM PC и программирования: Пер. с англ.– М.: Высш.шк., 447 с.
2. Материалы сайта www.ruos.ru.
3. Электронный учебник по ассемблеру.
7 ТЕМАТИКА
7.1 Контрольных работ
Контрольных работ не предусмотрено
7.2 Эссе, рефератов
Эссе, рефератов не предусмотрено.
7.3 Курсовых работ (проектов)
Курсовых работ нет
8 КОНТРОЛЬ ЗНАНИЙ СТУДЕНТОВ
В 6 семестре по дисциплине предусмотрен зачёт.
6. УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ
РАБОЧЕЙ ПРОГРАММЫ
6.1. Список литературы
Основная литература
1. Под ред. У.Томпкинса, Дж.Уэбстера. Пер. с англ. Ю.А.Кузьмина, В.М.Матвеева Сопряжение датчиков и устройств ввода данных с компьютерами IBM PC. М.: Мир, 592 с - 1992.
2. Абель П. Язык ассемблера для IBM PC и программирования: Пер. с англ.– М.: Высш.шк., 447 с.
3. Старков В. Е. Архитектура персонального компьютера: организация, устройство, работа. М.: Мир, 536 - 2009
Дополнительная литература
1. Нортон П. Программно-аппаратная организация IBM PC: Пер. с англ.– М.: Радио и связь, 336 с
2. Джордейн Р. Справочник программиста персональных компьютеров типа IBM PC, XT и AT: Пер. с англ. – М.: Финансы и статистика, 544 с.
6.2. Электронные средства
Материалы сайта www.ruos.ru.
Электронный учебник по ассемблеру.
Электронный учебник М. Джонсон - Системное программирование в среде Windows