Geum.ru

А. Н. Туполева утверждаю: Проректор по учебной и методической работе И. К. Насыров 2007 г. Программа дисциплины

Вид материалаПрограмма дисциплины

Содержание


Формы обучения
Цели и задачи дисциплины
Требования к уровню освоения содержания дисциплины
Объем дисциплины и виды учебной работы
Общая трудоемкость дисциплины
Аудиторные занятия (всего)
Лекции (ЛК)
Самостоятельная работа (всего)
Расчетно-графические работы
Содержание дисциплины
4. Проектирование МПС (очное: 8/15; заочное 6/6)
5. Отладка МПС (очное: 10/15; заочное 4/4)
6. Применение МПС и микро-ЭВМ в ЭС и технологическом процессе. Перспективы развития и применения МПС (очное: 2/5; заочное 1/1)
Лабораторный практикум
Наименование лабораторных работ
Курсовой проект (работа) и его содержание
Практические занятия.
Наименование практических занятий
5. Учебно-методическое обеспечение дисциплины
5.2. Средства обеспечения освоения дисциплины
...
Полное содержание
Подобный материал:
КАЗАНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

им. А.Н. ТУПОЛЕВА


УТВЕРЖДАЮ:

Проректор по учебной и методической

работе

_________________ И.К. Насыров


«_____» _______________ 2007 г.


ПРОГРАММА ДИСЦИПЛИНЫ




СД.03 "Микропроцессоры в конструкции и технологии электронно-вычислительных средств"


Рекомендуется УМЦ КГТУ им. А.Н. Туполева для направлений

(специальностей)



Направление: 210200
"Проектирование и технология электронных средств"

Специальность: 210202
"Проектирование и технология электронно-вычислительных средств»



Формы обучения: очная и заочная


*) коды направлений и специальностей указаны по Общероссийскому классификатору специальностей по образованию (ОК 009-2003)


  1. Цели и задачи дисциплины


Курс соответствует следующим дисциплинам Computer Curricula 2005 и Computer Electronics Curricula 2004:

- CE-CSE Computer Systems Engineering (Проектирование компьютерных систем);

- CE-ESY Embedded Systems (Встраиваемые системы).


Предметом дисциплины являются микропроцессоры, встраиваемые микропроцессорные системы (МПС) на основе микроконтроллеров и микро-ЭВМ, а также их применение в приборах и технологическом оборудовании производства электронно-вычислительных средств с целью существенного улучшения технико-экономических характеристик аппаратуры и производственных процессов ("интеллектуальные" терминалы систем автоматизированного проектирования, устройства сбора и управления параметрами технологического процесса в гибких автоматизированных производствах и др.).

Целью дисциплины является изучение студентами основ проектирования специализированных микропроцессорных систем, их технической реализации; архитектуры МП; методики выбора микропроцессорных комплектов БИС (МПК) и их применения в МПС; методов разработки и отладки программ для специализированных МПС; специфических вопросов конструирования МПС различного назначения.


Задачами дисциплины является формирование у студентов представления о последовательности проектирования ЭВС, навыков самостоятельного творческого мышления и способности принимать нетривиальные проектные решения, необходимые для обеспечения наивысших технических характеристик ЭВА.

Материал курса основан на компетенциях, полученных в обучении на первом, втором и третьем курсах при изучении общенаучных дисциплин (высшая математика и численные методы, физика), фундаментальных и базовых дисциплин.

Студенты должны быть знакомы с материалами дисциплин "Физические основы микроэлектроники", "Информатика", "Общая электротехника и электроника", "Основы автоматики и САУ", "Схемотехника электронных средств", "Метрология, стандартизация и технические измерения", "Физико-химические основы технологии ЭС", "Основы проектирования ЭС", "Информационные технологии проектирования ЭВС", "Электроэлементы и их применение", "Проектирование центральных и периферийных устройств ЭВС", и др.

Студенты должны иметь компетенции (практические навыки) построения принципиальных схем, уметь строить схемы алгоритмов и программировать на языке Ассемблера.

Знания, умения и навыки, полученные в процессе изучения данного курса, могут быть использованы студентами для изучения дисциплин "Управление качеством ЭС", "Конструирование и стандартизация ЭВС" и др., а также при прохождении производственной практики студентами пятого курса очной формы обучения.

  1. Требования к уровню освоения содержания дисциплины


После прослушивания данного курса студенты:
  • будут знать архитектуру микропроцессорных комплектов и микроконтроллеров различных серий; компоненты микропроцессорных систем: интерфейсы, мультиплексоры, аналого-цифровые преобразователи и др.; вопросы программирования микропроцессорных систем с использованием языков программирования различных уровней; основы проектирования специализированных систем со встроенными микроконтроллерами, позволяющих существенно улучшить технико-экономические характеристики аппаратуры и производственных процессов; отказоустойчивое проектирование микропроцессорных систем; методологию проектирования микропроцессорных систем; средства разработки МПС; методы тестирования и верификации разработок; мультимикропроцессорные системы; локальные сети микроконтроллеров;
  • овладеют следующими компетенциями:
  1. готовность к командной работе при разработке микропроцессорных систем управления технологическими процессами производства электронных средств;
  2. креативность и инициативность при управлении проектами по разработке встраиваемых микропроцессорных систем управления технологическими объектами;
  3. готовность разрабатывать техническую документацию на микропроцессорные системы, включая электрические структурные и принципиальные схемы;
  4. готовность использовать методы и средства разработки микропроцессорных систем;
  5. способность проектировать электронные модули микропроцессорных систем;
  6. способность разрабатывать математические модели объектов управления для микропроцессорных систем;
  7. умение программировать специализированные системы со встроенными микроконтроллерами на языке Ассемблера.



  1. Объем дисциплины и виды учебной работы




Виды учебной работы
Очное
Заочное

Всего
Семестры
Всего
Семестры

7
8
7
8

Общая трудоемкость дисциплины
180
118
62
105
45
60

Аудиторные занятия (всего)
95
68
27
44
20
24

Лекции (ЛК)
52
34
18
24
12
12

Практические занятия (ПЗ)
17
17
0
0
0
0

Семинары (С)
0
0
0
0
0
0

Лабораторные работы (ЛР)
26
17
9
20
8
12

Другие виды аудиторных занятий
0
0
0
0
0
0

Самостоятельная работа (всего)
85
50
35
61
25
36

Курсовой проект (работа)
1
1
0
1
0
1

Расчетно-графические работы
0
0
0
1
1
0

Реферат
0
0
0
0
0
0

Другие виды самостоятельной работы

85
50
35
61
25
36

Вид итогового контроля




Зачет
Экзам



Экзам
Экзам
  1. Содержание дисциплины



    1. Тематический план *):

№ пп
Наименование тем
Очное
Заочное

ЛК
ПЗ
ЛР
ЛК
ЛР

1
Введение
4
-
-
1
-

2
Архитектура МПС
22
4
1
9
4

3
Программное обеспечение МПС
4
13
4
2
4

4
Проектирование МПС
10
-
12
6
8

5
Отладка МПС
10
-
9
4
4

6
Применение МПС и микро-ЭВМ в ЭВС и технологическом процессе. Перспективы развития и применения МПС
2
-
-
1
-




Всего
52
17
26
24
20

*) Используемые сокращения: ЛК – лекции, ЛР – лабораторные работы, ПЗ – практические занятия.

    1. Содержание тем.



  1. Введение (очное: 4/6; заочное 1/1)

1.1. Структура курса. Микропроцессор. Микропроцессорная система. Необходимые условия применения МП. Место конструктора-технолога в разработке МПС. Задачи курса. Причины появления МП. Тенденции развития МП-техники. (очное: 2/2; заочное 0,5/0,5)

1.2. Область применения МП. Связь между разрядностью и областью применения. Технологическая база МП, связь с уровнями напряжений питания, совместимость с транзисторно-транзисторной логикой (ТТЛ). Мульти-МПС. МПК. Единая система МПК. Разрядность и быстродействие различных МПК. (очное: 2/4; заочное 0,5/0,5)
  1. Архитектура МПС (очное: 24/24; заочное 9/9)

2.1. Базовая структура МПС. Принцип магистральности. Принцип модульности. Принцип третьего состояния. Секционность. Принцип микропрограммируемости. Типы внешних устройств. Типы блоков сопряжения. (очное: 4/2; заочное 1/1)

2.2. Поколения МП. Сравнительный анализ МП разных поколений. Обобщенная архитектура МП 1-го и 2-го поколений. Обобщенная структура МП 3-го и 4-го поколений. (очное: 0/8; заочное 0/0)

2.3. Типы межмодульных связей. Системные и внешние магистрали. Функции средств сопряжения. Адресное пространство. Методы дешифрации адреса, типовые схемы. Порт. (очное: 2/1; заочное 1/1)

2.4. Способы организации связи с ВУ. Алгоритм. Программа. Протокол обмена. Программно-управляемый обмен. Организация статической и динамической индикации. Организация кнопочного пульта. Табличные методы преобразования кодов. Дребезг контактов клавиатуры. Асинхронный обмен и его протокол. (очное: 4/1; заочное 1/1)

2.5. Обмен по прерываниям. Задачи, возлагаемые на программное обеспечение. Блок приоритетных прерываний. Вектор прерывания. Прямой доступ к памяти: монопольный и мультиплексный режимы. Алгоритм инициирования контроллера ПДП. (очное: 2/1; заочное 1/1)

2.6. Типы магистралей. Состав шин управления. Стандарты параллельных магистралей. Последовательные магистрали. Асинхронный и синхронный режимы последовательного обмена. Методы кодирования информации. Стандарты последовательных магистралей. "20 мА токовая петля". (очное: 2/1; заочное 1/1)

2.7. Элементы памяти МПС. Классификация запоминающих устройств. Подключение элемента памяти к МПС. Организация блоков памяти. Способы преодоления трудностей: нехватка разрядности, нехватка ячеек, малое быстродействие, динамичность элемента памяти. (очное: 2/2; заочное 1/1)

2.8. Прочие компоненты базовой структуры МПС. Проблема внешних выводов БИС, пути ее решения. Буферирование шин магистрали. Типовые схемы системы сброса. Типовые схемы генератора тактовых импульсов. Инициирование работы МП. (очное: 2/2; заочное 0,5/0,5)

2.9. Аналого-цифровые и цифро-аналоговые компоненты МПС. ЦАП. Подключение ЦАП к МПС. Методы аналого-цифрового преобразования. Подключение АЦП к МПС. (очное: 2/2; заочное 1/1)

2.10. МП в системах управления. Обобщенный состав системы управления. Закон управления. ПИД-алгоритм. Типовое подключение технологического объекта управления к базовой МПС. Режимы работы системы управления. Реальный масштаб времени. (очное: 2/2; заочное 1/1)

2.11. Особенности многопроцессорных МПС. Дополнительные принципы построения мульти-МПС. Конвейерный метод обработки информации. Виды структур мульти-МПС. Адаптируемые МПС. Особенности разработки мульти-МПС. (очное: 2/2; заочное 0,5/0,5)

3. Программное обеспечение МПС (очное: 4/12; заочное 2/2)

3.1. Основные определения. Классификация команд. Классификация способов адресации операндов. Задачи, возлагаемые на программное обеспечение (ПО). (очное: 2/6; заочное 1/1)

3.2. Структура ПО. Резидентное ПО. Операционная система и ее компоненты. Кросс-обеспечение. Распределение (картирование) памяти. Проблемы, возникающие при разработке ПО. (очное: 2/6; заочное 1/1)

4. Проектирование МПС (очное: 8/15; заочное 6/6)

4.1. Этапы проектирования МПС. Формулировка проблемы. Выбор первоочередного применения, критерии выбора. Выработка базовой концепции МПС. Виды автоматизированных систем управления: сбор данных, советчик оператора, непосредственное и супервизорное управление. (очное: 2/4 заочное 1/1)

4.2. Выбор ядра разработчиков. Разработка модели. Выбор целевой функции. Выбор метода оптимизации. Построение алгоритма управления. Разработка алгоритма (концептуальная и функциональная части). (очное: 2/3; заочное 1/1)

4.3. Выбор МП и построение структуры МПС. Алгоритм выбора "МП или жесткая логика". Выделение важнейших характеристик МП. Выбор МП с синтезом структуры МПС. Эмпирический закон Гроша. Бенчмарковская программа. Выработка программно-схемных соглашений. (очное: 2/3; заочное 1/1)

4.4. Разработка аппаратных средств МПС. Последовательность проектирования схем сопряжения ВУ с МПС. Правила помехоустойчивого проектирования ЭС. Разработка программного обеспечения МПС. Выбор языка. Программирование. Программаторы. (очное: 2/5; заочное 2/2)

5. Отладка МПС (очное: 10/15; заочное 4/4)

5.1. Методы контроля корректности разработок: верификация, моделирование (макетирование), тестирование. Классификация методов контроля и диагностики МПС. Особенности контроля и диагностики МПС. (очное: 2/3; заочное 1/1)

5.2. Источники ошибок при проектировании и виды неисправностей. Тестируемость МПС: управляемость и наблюдаемость. Системы анализа тестируемости. Правила и приемы контролепригодного проектирования. (очное: 2/3; заочное 1/1)

5.3. Методы генерации информации о неисправности (сравнение с эталоном, эвристический и моделирования неисправностей). Методы анализа (логический, вероятностные, компактных оценок). Методы генерирования тестов. (очное: 2/3; заочное 0,5/0,5)

5.4. Отладка аппаратных средств МПС. Дерево "поиска неисправностей". Методы перевода случайных неисправностей в постоянные. Последовательность проверки МПС. Методы проверки ядра МПС, ЗУ и др. Некоторые правила диагностики. Отладка программного обеспечения МПС. Способы тестирования ПО. Рекомендации по проектированию МПС. (очное: 2/3; заочное 0,5/0,5)

5.5. Инструментальные средства контроля. Логические пробники. Индикаторы тока. Логические пульсаторы. Логический анализатор. Сигнатурный анализатор. Макетные системы. Внутрисхемный эмулятор. Экспертные системы. (очное: 2/3; заочное 1/1)

6. Применение МПС и микро-ЭВМ в ЭС и технологическом процессе. Перспективы развития и применения МПС (очное: 2/5; заочное 1/1)

6.1. Организация взаимодействия поставщика МП и потребителя (разработчика МПС). Информационно - измерительные системы: функции МПС и типовая конфигурация. МПС управления перемещением объекта. МПС управления технологическими процессами. Перспективы развития и применения МПС (очное: 2/5; заочное 1/1)
    1. Лабораторный практикум




№

п/п
Номер темы дисциплины
Объем в часах
Наименование лабораторных работ

Очное
Заочное

1
4.3
6
4
Разработка математической модели МПС

2
4.3
4
4
Разработка концептуального алгоритма МПС

3
4.4
2
2
Разработка структурной электрической схемы МПС

4
4.6
4
4
Разработка программы МП

5
5.4
2
2
Сборка макета структуры МПС

6
5.5
4
2
Отладка подпрограмм взаимодействия с ВУ

7
5.6
4
2
Комплексная отладка макета МПС



    1. Курсовой проект (работа) и его содержание

Курсовой проект является одним из основных этапов обучения студентов по данной специальности и имеет своей целью систематизацию и расширение теоретических знаний и практических навыков самостоятельной работы при решении конкретных задач разработки МПС. Выполнение курсового проекта должно базироваться на теоретических знаниях, полученных в результате изучения всех предшествующих дисциплин.

Курсовой проект предусмотрен для очной и заочной формы обучения. На выполнение курсового проекта для заочной формы обучения отводится 24 часа самостоятельной работы студентов. Тематика типовых заданий должна соответствовать лабораторным установкам. Занятия по курсовому проектированию проводятся согласно расписанию.

Отчетные документы курсового проекта:

1) схема электрическая структурная, оформленная на листе формата А2 (децимальный номер КИПЭВА.000000.001Э1);

2) схема алгоритмическая концептуальная, оформленная на листе формата А2 (децимальный номер КИПЭВА.000000.001А1);

3) схема электрическая принципиальная, выполненная на указанной преподавателем элементной базе, оформленная на листе формата А1 (децимальный номер КИПЭВА.000000.001Э3);

4) пояснительная записка (см. приложение 2), включающая листинг программы в кросс-системе и перечень элементов к принципиальной схеме (децимальный номер КИПЭВА.000000.001ПЭ3).
    1. Контрольная работа.

Контрольная работа предусмотрена для заочной формы обучения. На выполнение контрольной работы отводится 13 часов самостоятельной работы студентов. Задания контрольной работы включают решение задач по методическим указаниям к практическим занятиям по дисциплине "Микропроцессоры в конструкции и технологии ЭВС".

    1. Практические занятия.

№

п/п
Номер темы дисциплины
Объем в часах
Наименование практических занятий

Очное
Заочное

1
2.2
2



Архитектура МП и инициирование его работы

2
3.1
2



Система и структура команд МП

3
4.6
2



Структура программы на языке Ассемблер

4
3.1
2



Язык Ассемблера. Команды пересылки данных

5
3.2
2



Язык Ассемблера. Команды обработки данных

6
2.4
2



Язык Ассемблера. Команды передачи управления

7
2.4
5



Язык Ассемблера. Реализация подпрограмм.


5. Учебно-методическое обеспечение дисциплины

5.1. Рекомендуемая литература

а) основная литература:
  1. Пузанков Д.В., Александров Е.К., Грушвицкий Р.И., Куприянов М.С., и др. Микропроцессорные системы. С.-П.: Политехника, 2002. 935 c.
  2. Кузин А.В., Жаворонков М.А. Микропроцессорная техника. М.: ИЦ "Академия", 2004. 304 c.
  3. Костров Б.В., Ручкин В.Н. Микропроцессорные системы. Учебное пособие. М.: ТЕХБУК, 2005. 208 c.
  4. Новиков Ю.В., Скоробогатов П.К. Основы микропроцессорной техники. Курс лекций. М.: ИНТУИТ. РУ, 2003. 440 c.
  5. Белов А.В. Создаем устройства на микроконтроллерах. СПб.: Наука и техника, 2007. 304 с.
  6. Петров И.В. Программируемые контроллеры. Стандартные языки и приемы прикладного проектирования. М.: Солон-Пресс, 2007. 256 с.
  7. Кохц Д. Измерение, управление и регулирование с помощью PIC-микроконтроллеров. К.: МК-Пресс, 2006. 304 с.
  8. Тавернье К. PIC-микроконтроллеры. Практика применения. М.: ДМК-пресс, 2004. 272 c.


б) дополнительная литература:
  1. Вершинин О.Е. Применение микропроцессоров для автоматизации технологических процессов. Л.: Энергоатомиздат, 1986. 208 с.
  2. Микропроцессоры. В 3-х книгах. М.: Высшая школа, 1986.
  3. Рафикузаман М. Микропроцессоры и машинное проектирование микропроцессорных систем. В 2-х книгах. М.: Мир, 1988.
  4. Джонс Д.К. Методы проектирования. М.: Мир, 1986. 328 с.
  5. Шевкопляс Б.В. Микропроцессорные структуры: инженерные решения. М.: Радио и связь, 1986. 264 с.
  6. Балашов Е.П., Пузанков Д.В. Микропроцессоры и микропроцессорные системы. М.: Радио и связь, 1981.
  7. Калабеков Б.А. Цифровые устройства и микропроцессорные системы. М.: Радио и связь, 1997. 336 c.
  8. Микропроцессоры и микропроцессорные комплекты интегральных схем (справочник). В 2-х томах. М.: Радио и связь, 1988.
  9. Сташин В.В, Урусов А.В., Мологонцева А.Ф. Проектирование цифровых устройств на однокристальных микроконтроллерах. М.: Энергоатомиздат, 1990. 224 с.
  10. Корячко В.П. Микропроцессоры и микроЭВМ в радиоэлектронных средствах. М.: Высшая школа, 1990. 408 с.
  11. Новиков Ю.В., Калашников О.А., Гуляев С.Э. Разработка устройств сопряжения для ПК типа IBM PC. М.: ЭКОМ, 2000. 224 c.
  12. Петровский В.В. Микропроцессорные системы в измерительной технике. - Учебное пособие. Казань: КГТУ, 2001. 44 c.
  13. Коффрон Д. Технические средства микропроцессорных систем. М.: Мир, 1983. 344 с.


5.2. Средства обеспечения освоения дисциплины

При обучении студенту предоставляется электронные варианты конспекта лекций, учебного пособия, методических указаний к практическим занятиям и методических указаний к курсовому проектированию. Лекции проводятся с использованием электронной презентации лекций.

Программное обеспечение для выполнения лабораторных работ, курсового проекта и самостоятельной работы студентов:
  1. Windows XP.
  2. MS Office ХР.
  3. AutoCAD 2006.
  4. Кросс-система МП 580.


6. Материально-техническое обеспечение дисциплины


Компьютерный класс, оснащенный ПЭВМ с характеристиками, обеспечивающими нормальную работу с используемым в рамках лабораторного курса программным обеспечением (см. раздел 5.2). Кроме этого необходимо использовать:
  1. Планшеты с изображением структур МПС - 8 шт.
  2. Планшет системы команд МП КР580ИК80А - 1 шт.
  3. Учебное пособие (содержит методические указания к лабораторным работам) - 1 шт.
  4. Методические указания к практическим занятиям - 1 шт.
  5. Методические указания к курсовому проекту - 1 шт.


7. Методические рекомендации по организации изучения дисциплины

7.1. Организация изучения дисциплины при очной форме обучения


Обучение проводится в течение двух семестров. Темы 1-3 рассматриваются в семестре № 7, темы 4- 7 - в семестре № 8. В осеннем семестре (№ 7) проводятся лабораторные работы № 1- №4 и практические занятия №1-№8; в весеннем семестре (№8) - лабораторные работы №5-№8.

На лабораторных занятиях студенты на основе выданного задания и стандартного комплекта модулей разрабатывают, собирают и отлаживают программные и аппаратные средства МПС. Задание выполняется в течение всего цикла лабораторных занятий. При этом студенты осваивают приемы работы с кросс-системой, предназначенной для подготовки программ МП серии 580 и ориентированной на ПЭВМ PC. Результатом считается работоспособная МПС, удовлетворяющая требованиям задания.

При изучении дисциплины используется балльно - рейтинговая система оценки знаний. Контрольные тестирования организуются на 6, 12 и 17 неделях каждого семестра. Первые два тестирования в семестре проводятся во время проведения лабораторных работ № 2 и № 3 (в осеннем семестре) и лабораторных работ № 6 и № 7 (в весеннем семестре) преподавателями, ведущими лабораторные работы. Последние тестирования в каждом семестре проводятся лектором непосредственно перед зачетами. Каждое тестирование включает задания, предусматривающие ответы на теоретические вопросы и решение практических задач.


Программу составил:

Невзоров В.Н., доцент каф. КиП ЭВА КГТУ им. А.Н. Туполева

_____________________


Программа обсуждена и одобрена на заседании кафедры КиП ЭВА


«____» ______________2007 г., протокол № __.


Зав. кафедрой О.Ш. Даутов

д.т.н., профессор


Председатель Учебно-методической В.А. Суздальцев

комиссии факультета, доцент


Декан факультета ТКиИ Л.Ю. Емалетдинова

д.т.н., профессор



ПРИЛОЖЕНИЕ 1

ОФОРМЛЕНИЕ ПОЯСНИТЕЛЬНОЙ ЗАПИСКИ КУРСОВОГО ПРОЕКТА

Текст пояснительной записки должен быть подготовлен в текстовом редакторе WORD через два интервала, шрифт - Time New Roman, размер - 14, отступ абзаца - 1.25 см, на бумаге формата А4 (стандартный машинописный лист), форматируется по ширине всего листа с отступом от края бумаги слева, справа, сверху и снизу – 2 см (количество строк на странице - 40-43). Объем пояснительной записки – не более 20-25 страниц.

Текст должен сопровождаться схемами и фотографиями и другими видами иллюстраций. Все иллюстрации должны иметь порядковый номер и подрисуночные подписи. На каждую иллюстрацию необходима соответствующая ссылка в тексте.

Справочные таблицы нумеруются и сопровождаются ссылками из текста.

Текст пояснительной записки должен сопровождаться списком использованной литературы и других источников (не менее десяти источников, не менее пяти периодических изданий). На материалы, взятые из различных источников, и цитаты должны быть даны ссылки с указанием автора, названия работы, года и места издания, номера страницы.

Названия разделов пояснительной записки нумеруются арабскими цифрами и включаются в содержание пояснительной записки. Текст пояснительной записки должен быть подготовлен на бумажном и магнитном носителях (гибкий магнитный диск емкостью 1.44 Мб).

Пример оформления графического материала курсового проекта находится на кафедре. Файл заготовки пояснительной записки – у преподавателя.

Далее приводятся титульный лист и содержание пояснительной записки.

К АЗАНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

имени А.Н.ТУПОЛЕВА

_________________________________________________________________

Кафедра Конструирования и производства электронной

вычислительной аппаратуры


Пояснительная записка к курсовому проекту по дисциплине

"Микропроцессоры в конструкции и технологии ЭС"


МИКРОПРОЦЕССОРНЫЙ (ДАЛЕЕ … НАЗВАНИЕ РАЗРАБОТКИ)


Выполнил: студент гр. …

Фамилия И.О.

Проверил: доц. Фамилия И.О.

Оценка:

Дата:


Казань 200…

Содержание

Задание по курсовому проекту



Математическая модель (метод измерения, вычисления и т.д.)



Концептуальный алгоритм



Структурная схема



Описание принципиальной схемы



Особенности программного обеспечения



Литература



Приложение. Перечень элементов



Листинг программы




ПРИЛОЖЕНИЕ 2

СПИСОК ВОПРОСОВ ДЛЯ ПОВТОРЕНИЯ УЧЕБНОГО МАТЕРИАЛА

1. Причины появления и тенденции развития МП. Необходимые условия применения МП.

2. Классификация МП, технологическая база и область применения.

3. Базовая архитектура МПС, основные определения и принципы построения.

4. Типы межмодульных связей.

5. Программно-управляемый обмен. Протокол обмена. Асинхронный режим. Организация статической и динамической индикации.

6. Обмен по прерываниям. Задачи ПО. Блок приоритетных прерываний. Полинг.

7. Прямой доступ к памяти. Монопольный и мультиплексный режим. Инициализация ПДП.

8. Типы магистралей. Последовательный обмен. Кодирование информации. "20 мА токовая петля".

9. Буферирование шин. Организация статической и динамической клавиатуры. Алгоритм устранения дребезга контактов.

10. Проблема внешних выводов БИС. Состав шин управления МПС. Способы адресации ВУ.

11. Элементы памяти МПС. Организация блоков памяти и трудности, возникающие при этом.

12. Цифро-аналоговые компоненты МПС (ЦАП). Структура ЦАП и подключение его к МПС.

13. Аналого-цифровые компоненты МПС (АЦП). Основные методы аналого-цифрового преобразования. Подключение АЦП к МПС.

14. МП в системах управления. Подключение ТОУ к базовой МПС.

15. Принципы построения мульти-МПС. Типы сетей. Основные компоненты сети. Конфликты в сетях.

16. Основные определения ПО. Классификация команд. Способы адресации.

17. Структура и задачи ПО. Картирование памяти.

18. Блочно-иерархический подход: стадии. Типовые проектные процедуры.

19. Последовательность разработки МПС.

20. Формулировка проблемы: выбор первоочередного применения.

21. Формулировка проблемы: выработка базовой концепции МПС.

22. Формулировка проблемы: разработка технического задания. Эвристические методы проектирования.

23. Выбор ядра разработчиков.

24. Разработка математической модели управления ТОУ.

25. Построение алгоритма МПС.

26. Выбор МП: МП или жесткая логика.

27. Выбор МП: выделение важнейших характеристик МП.

28. Выбор МП: выбор первичной структуры МПС.

29. Разработка аппаратных средств МПС.

30. Разработка программного обеспечения МПС.

31. Методы контроля корректности разработок: определения и классификация. Особенности контроля и диагностики МПС.

32. Источники ошибок и виды неисправностей в МПС. Правила и приемы контролепригодного проектирования.

33. Методы генерации информации о неисправности. Методы анализа. Методы генерирования тестов.

34. Отладка аппаратных средств МПС: последовательность и методы проверки, правила диагностики.

35. Отладка программного обеспечения МПС. Инструментальные средства контроля: логические пробники и пульсаторы, индикаторы тока.

36. Логические и сигнатурные анализаторы. Макетные системы. Внутрисхемный эмулятор.

37. Организация взаимодействия поставщика МП и разработчика МПС.

38. Примеры МПС: информационно-измерительные, управление перемещением объекта.

39. Примеры МПС: управление технологическими процессами, цифровая обработка сигналов.

40. Перспективы развития и применения МПС.

ПРИЛОЖЕНИЕ 3

ОРГАНИЗАЦИЯ САМОСТОЯТЕЛЬНОЙ РАБОТЫ СТУДЕНТОВ




  1. Для самостоятельной работы на ЭВМ допускаются студенты строго в соответствии с расписанием. Изменения в расписание может вносить только преподаватель, ведущий дисциплину.
  2. Распределение рабочих мест в аудитории осуществляется дежурным лаборантом. Допускается работа за одним рабочим местом не более двух студентов. Запрещается без разрешения дежурного лаборанта занимать рабочие места.
  3. Перед началом работы студент должен зарегистрироваться в журнале учета самостоятельной работы. Журнал учета самостоятельной работы находиться у дежурного лаборанта.
  4. Запрещается выполнять работы на ЭВМ не предусмотренные программой дисциплины. Студенты, выполняющие работы не связанные с программой дисциплины, будут лишаться машинного времени до конца семестра.
  5. После окончании работы необходимо сообщить об этом дежурному лаборанту и отметить в журнале учета самостоятельной работы номера заданий, работа с которыми завершена и расписаться.


ПРИЛОЖЕНИЕ 4

Требования к оформлению контрольной работы

  1. Задания выполняются в тонкой тетрадке в клетку (18-24 листа). Поля обязательны. Тетрадь должна быть подписана (указать: КГТУ им. А.Н. Туполева, кафедра КиП ЭВА, дисциплина: "Микропроцессоры в КиТ ЭВС", номер группы, фамилия, имя, отчество; учебный год, город проживания студента, адрес электронной почты).
  1. Оформление выполнения каждого задания необходимо начинать с номера и текста задания.
  2. Помарки и зачеркивания не допускаются. Писать необходимо с интервалом через строку. При записи числа каждую цифру числа писать в одной клетке.
  3. Необходимо использовать пасту или чернила черного, синего или фиолетового цвета.
  4. Графические работы (схемы, таблицы) выполнять только карандашом, использовать линейку.
  5. Текст, поясняющий выполнение заданий, должен быть связанным, логически последовательным. Сокращения слов не допускаются. Особое внимание уделить пунктуации.
  6. Все решения должны сопровождаться связующим текстом с указанием источников операндов и исходных данных.
  7. Контрольная работа пересылается в КГТУ им. А.Н. Туполева, кафедра КиП ЭВА, или по электронной почте для проверки.