Микропроцессорные системы для подготовки




Скачать 177.01 Kb.
НазваниеМикропроцессорные системы для подготовки
Дата22.12.2012
Размер177.01 Kb.
ТипКурсовая


Министерство образования Российской Федерации


Санкт-Петербургский государственный электротехнический

университет “ЛЭТИ”


РАБОЧАЯ ПРОГРАММА


дисциплины




МИКРОПРОЦЕССОРНЫЕ СИСТЕМЫ



Для подготовки дипломированных специалистов по направлению 654600 – “Информатика и вычислительная техникапо специальности 220100 “Вычислительные машины, комплексы, системы и сети”.


Санкт-Петербург


2002

Санкт-Петербургский государственный электротехнический

университет “ЛЭТИ”


“УТВЕРЖДАЮ”

Проректор по учебной работе

проф. ___________ Ушаков В.Н.


РАБОЧАЯ ПРОГРАММА

дисциплины




МИКРОПРОЦЕССОРНЫЕ СИСТЕМЫ


Для подготовки дипломированных специалистов по направлению 654600 – “Информатика и вычислительная техникапо специальности 220100 “Вычислительные машины, комплексы, системы и сети”.


Факультет компьютерных технологий и информатики

Кафедра Вычислительной техники


Курс 5

Семестры 9,10


Лекции

77 ч.




Экзамен -

семестр













10










Текущий контроль

9

Лабораторные занятия

31 ч.




Зачет -

семестр













9,10

Курсовая работа

15 ч.













Аудиторные занятия

123 ч.







Самостоятельные занятия

125 ч.




Всего часов

248 ч.







2002

Рабочая программа обсуждена на заседании кафедры Вычислительной техники “____”_______________2002г., протокол №______.


Рабочая программа согласована с рабочими программами изученных ранее дисциплин:

1) Организация ЭВМ и систем.


Рабочая программа утверждена на методической комиссии факультета компьютерных технологий и информатики “____”_____________2002г.

Цели и задачи дисциплины:

1. Изучение принципов организации и различных классов микропроцессорных систем.

2. Приобретение навыков программирования встроенных систем.

Требования к уровню освоения дисциплины

В результате изучения дисциплины студенты должны:

1. ЗНАТЬ современные однокристальные и модульные комплекты микропроцессорных средств, используемых для построения микропроцессорных систем, принципы функционирования и сравнительные характеристики БИС и СБИС микропроцессорных комплектов, подходы к построению микропроцессорных систем, функциональное назначение модулей комплекта и их программирование, основные этапы проектирования микропроцессорных систем, факторы, влияющие на выбор микропроцессорных комплектов, особенности разработки и отладки аппаратных и программных средств систем на кросс-средствах и в резидентном режиме.


2. УМЕТЬ практически пользоваться системами характеристик модулей микропроцессорных комплектов при проектировании аппаратных и программных средств микропроцессорных систем, принимать самостоятельные решения при выборе структур системы и алгоритмов реализации функций в соответствии с выбранными критериями проектирования; проектировать микропроцессорный модуль, систему памяти, интерфейс в микропроцессорных системах исходя из требований технического задания; ставить задачи анализа и оптимизации структур систем, пользоваться стандартами при подготовке документации по аппаратным и программным средствам.


3. ИМЕТЬ представление о состоянии и тенденциях развития средств микропроцессорной техники, направлениях развития структур микропроцессоров, памяти, периферийных адаптеров и других модулей микропроцессорных комплектов; о возможных подходах к автоматизированному проектированию микропроцессорных систем на системном, структурном и логическом этапах проектирования.


Содержание рабочей программы

Введение. Излагается эволюция микропроцессоров и микропроцессорных средств и основные технические характеристики поколений микропроцессоров. Обсуждаются вопросы влияния микропроцессоров и модулей комплекта на области применения средств вычислительной техники и методологию проектирования цифровых систем: системы сбора и обработки данных, контролеры, управляющие системы и т. п.


Тема 1. Структура базовой микропроцессорной системы. Состав модулей системы: микропроцессорный модуль, подсистема памяти, средства ввода-вывода. Основные классы микропроцессорных средств: микропроцессоры, микроконтроллеры, интегрированные процессоры, процессоры обработки сигналов. Системная шина, характеристика интерфейсов в системе. Обмен данными с внешней средой. Буферизация и демультиплексирование шин адреса и данных. Основные этапы разработки микропроцессорной системы.


Тема 2. Архитектура микропроцессоров. Понятие регистровой программной модели микропроцессора, иллюстрация их на примере современных однокристальных микропроцессоров. Структура однокристального микропроцессора. Обработка данных в микропроцессоре. Машинный цикл. Сброс и синхронизация модулей системы.

Классификация команд микропроцессоров: передачи данных, логической и арифметической обработки, ввода-вывода, передачи управления, управления микропроцессором.

Режимы адресации и их символическое представление при использовании языка ассемблера. Понятие состояния микропроцессора и особенности контекстного переключения при обработке прерываний и мультипрограммном режиме работы. Основные тенденции развития архитектуры микропроцессоров.


Тема 3. Организация подсистемы памяти. Особенности организации модульной памяти. Дешифрация адреса. Распределение адресного пространства. Использование кэш-памяти команд и данных в системе. Наращивание памяти в системе.


Тема 4. Организация подсистемы ввода-вывода. Режимы обмена информацией с периферийными устройствами. Адресация портов периферийных устройств и формирование управляющих сигналов. Примеры распространенных протоколов параллельного и последовательного ввода-вывода. Программно-управляемый обмен данными. Обмен данными с квитированием. Организация обмена с прерыванием. Контроллеры прерываний. Обмен с прямым доступом к памяти. Контроллеры прямого доступа к памяти.


Тема 5. Периферийные устройства. Классификация периферийных устройств. Устройства для связи с пользователем. Устройства связи с объектами управления. Ввод и обработка аналоговой информации.


Тема 6. Однокристальные микроконтроллеры. Обобщенная модель. Типы процессорных ядер. Периферийные устройства. Характеристика системы команд. Особенности интерфейса с внешней памятью программ и данных. Коммуникационные микроконтроллеры. Микроконтроллеры для управления. Тенденция развития встраиваемых микроконтроллеров.


Тема 7. Программное обеспечение встроенных микропроцессорных систем. Состав программного обеспечения. Языки описания алгоритмов. Выбор языка программирования. Качество и надежность программного обеспечения. Модели процессов разработки программного обеспечения. Компромиссы между аппаратными и программными средствами. Подпрограммы, как средство модульного программирования. Реализация типовых функций в микропроцессорных контроллерах и системах.


Тема 8. Методы повышения производительности микропроцессорных систем. Использование математических сопроцессоров. Структура сопроцессора и взаимодействие с центральным процессором системы. Характеристика системы команд сопроцессоров. Мультимикропроцессорные системы. Встроенные средства в микропроцессор для организации мультипроцессорных систем. Режимы обмена информацией.


Тема 9. Аппаратура для отладки микропроцессорных устройств и систем. Состав средств отладки. Системные программы: монитор, редактор, ассемблер, компилятор языка высокого уровня. Внутрисхемный эмулятор, логический анализатор, сигнатурный анализатор. Кросс-средства проектирования программного обеспечения микропроцессорных систем. Состав, характеристики и возможности кросс-средств. Последовательность отладки программных и аппаратных средств. Организация покомандной отладки.


Заключение. Основные характеристики новых микропроцессоров и микроконтроллеров, интерфейсных модулей, модулей полупроводниковой памяти. Направления в архитектуре разрабатываемых микропроцессоров.

Перечень лабораторных работ






Наименование работы

Номер темы

1

Изучение лабораторного стенда, инструкций редактора, монитора, директив встроенного ассемблера - 2ч.

2

2

Изучение основных команд пересылок, логических и арифметических команд, команд передачи управления - 2ч.

2

3

Изучение реализации типовых функций - 2ч.

7

4

Исследование режима синхронного ввода-вывода через параллельный периферийный адаптер - 2ч.

4

5

Исследование режима асинхронного ввода и вывода через параллельный периферийный адаптер - 2ч.

4

6

Исследование процедуры ввода с использованием прерываний - 2ч.

4

7

Исследование работы таймера и его использование в микропроцессорных системах - 2ч.

5



Цели и содержание курсовой работы


В курсовой работе рассматриваются вопросы организации микропроцессорной системы на основе однокристальных 8-битных микропроцессоров. Система обеспечивает управление заданным объектом путем формирования заданного набора управляющих сигналов. Входными сигналами системы являются сигналы от цифровых и аналоговых датчиков. В качестве базовых модулей системы используются основные БИС микропроцессорных комплектов. Все задания являются индивидуальными. В результате выполнения курсовой работы студенты разработают алгоритмы функционирования, программы на ассемблере и функциональную схему системы.

Курсовая работа оформляется в виде пояснительной записки, в которой отражены все полученные результаты разработки. Ориентировочное время выполнения работы - 30 часов.


Расчет учебных часов по темам и видам занятий





темы

Название разделов и тем

Объем учебных часов

Лекции

Лаборат.

занятия

Практич.

занятия

Аудитор.

занятия

Самост.

работа

Всего

Семестр




Введение

1







1




1

9

1

Структура бaзовой МПС

4







4

4

8

9

2

Архитектура МП

6

2




8

8

16

9

3

Организация подсистем памяти

2







2

2

2

9

4

Подсистема ввода-вывода

8

6




14

14

28

9

5

Периферийные устройства

6

8




14

14

28

9,10

6

Однокристальные микроконтроллеры

20

15




35

35

70

10

7

Программное обеспечение МПС

20







20

20

40

10

8

Методы повышения производительности МПС

5







5

7

57

10

9

Аппаратура для отладки микропроцессорных устройств и систем

4







4

6

14

10




Заключение

1







1




1

10

10

Курсовая работа










15

15

30

10

ИТОГО:

77

31




123

125

248






Методика текущего контроля


Итоговая оценка выставляется по результатам контрольных работ, включающих теоретические вопросы и задачи которые проводятся на 8 и 15 неделях.

График текущего контроля







Тема

Неделя

1

Контрольная работа 1 по темам 1-2

7 неделя

2

Контрольная работа 2 по темам 3-4

15 неделя

ЛИТЕРАТУРА

Основная
Название, библиографическое описание
Л
Лр
Пз (С)
Кп

(р)

Инд.

зад.
К-во экз. в библ. (на каф.)
Гриф
1
Щелкунов Н.Н., Дианов А.П. Микропроцессорные средства и системы. - М.: Радио и связь, 1989. - 288 с.
9,10
9,
10
(2)
2
Микропроцессорный комплект К1810: структура, программирование, применение: справочная книга/ Ю.М.Казаринов, В.Н.Номоконов, Г.С.Подклетнов, В.Ф.Филиппов. Под ред. Ю.М.Казаринова.-М.:Высш.шк., 1990. -269с.: ил.
9,10
(4)
3

Григорьев В.Л. Программирование однокристальных микропроцессоров. - М.: Энергоатомиздат, 1987. - 288 с.: ил.
9,10
9
9,

10
(2)
4

Лю Ю-Чжен, Гибсон Г. Микропроцессоры семейства 8086/88. Архитектура, программирование и проектирование микрокомпьютерных систем: Пер. с англ. - М.: Радио и связь, 1987. - 512 с.; ил.
9
(1)
5

Микро- и мини-ЭВМ/ Е.П.Балашов, В.Л.Григорьев, Г.А.Петров: Учебное пособие для вузов. - Л: Энергоатомиздат. Ленингр. отд., 1984. - 376 с., ил.
9
(4)
Учебное пособие
6

Проектирование цифровых устройств на однокристальных микроконтроллерах/ В.В.Сташин, А.В.Урусов, О.Ф.Мологонцева. - М.: Энергоатомиздат, 1990. - 224с., ил.
10
(5)
7

Микропроцессорные системы./ М.С. Куприянов, Р.И. Грушвицкий, О.Е. Мартынов и др. Под. ред Д.В.Пузанкова Учебное пособие для вузов. - СПб, Политехника, 2002, 936 с.
9,
10
0
Учебное пособие



Дополнительная



Название, библиографическое описание
К-во экз. в библ. (на кафедре)
1

Фрир Дж. Построение вычислительных систем на базе перспективных микропроцессоров: Пер. с англ. - М.: Мир, 1990. – 413 с. ил.
(2)
2

А.Н. Комин, М.С. Куприянов, Д.В. Пузанков, А.В. Сиповский. Процессоры семейства М68К фирмы Motorola/СПб., 1996, - 282с.
(10)
3

Куприянов М.С., Мартынов О.Е., Панфилов Д.И. Коммуникационные контроллеры фирмы Motorola – СПб., БХВ – Петербург, 2001 – 560с.
(4)
4

Куприянов М.С., Матюшкин Б.Д. Цифровая обработка сигналов: процессоры, алгоритмы, средства проектирования. – СПб., Политехника, 1988.- 592с.
(5)
5

Куприянов М.С., Матюшкин Б.Д. и др. Техническое обеспечение цифровой обработки сигналов. Справочник, Наука и техника, СПб., 2000, -700 с.
(2)




Авторы:




к.т.н., доц.

Петров Г.А.


д.т.н., проф.

Куприянов М.С.


Рецензент




д.т.н., проф.

Мурсаев А.Х.








Зав. кафедрой Вычислительной техники




д.т.н., проф

Пузанков Д.В.








Декан факультета




Компьютерных технологий и информатики




д.т.н., проф.

Герасимов И.В.














Программа согласована:










Зав. кафедрой Вычислительной техники




д.т.н., проф

Пузанков Д.В.








Зав. отделом учебной литературы

Смирнова О.Н.







Председатель методической комиссии




факультета




Компьютерных технологий и информатики




к.т.н., доц.

Чугунов Л.А.








Руководитель методического отдела,




к.т.н., доцент

Марасина Л.А.









Похожие:

Микропроцессорные системы для подготовки iconРабочая программа учебной дисциплины (рпд) Микропроцессорные системы Цели изучения дисциплины Учебная дисциплина «Микропроцессорные системы»
Освоение курса «Микропроцессорные системы» позволяет решить задачу подготовки специалистов, способных быстро и эффективно внедрять...
Микропроцессорные системы для подготовки iconУчебной дисциплины микропроцессоры и микропроцессорные системы для специальности 2201
Составлена в соответствии с Государственными требованиями к минимуму содержания и уровню подготовки выпускника по специальности 2201...
Микропроцессорные системы для подготовки iconРабочая программа по дисциплине «Микропроцессорные комплексы аис» для специальности 230102 «Автоматизированные системы обработки информации и управления»
Дисциплина «Микропроцессорные комплексы аис» для специальности 230102 – «Автоматизированные системы обработки информации и управления»...
Микропроцессорные системы для подготовки iconМикропроцессоры и микроэлектронные системы
Микропроцессорные системы: Учебное пособие для вузов/ Под общ ред. Д. Пузанкова. – Спб: Политехника, 2002
Микропроцессорные системы для подготовки iconМетодические указания к лабораторным работам по курсу Микропроцессорные системы
Составитель А. П. Жмакин. Методические указания к лабораторным работам по курсу «Микропроцессорные системы», часть Курский государственный...
Микропроцессорные системы для подготовки iconМетодические указания по выполнению курсовой работы по курсу "Микропроцессорные устройства и системы" на тему "Разработка микропроцессорной системы на базе
Методические указания по выполнению курсовой работы по курсу "Микропроцессорные устройства и системы" на тему "Разработка микропроцессорной...
Микропроцессорные системы для подготовки iconКонспект лекций по дисциплине: «Операционные системы и среды»
«Системы баз данных», «Инструментальные средства разработки аппаратно-программных систем», «Микропроцессоры и микропроцессорные системы»,...
Микропроцессорные системы для подготовки iconВопросы к экзамену по курсу “ Микропроцессорные системы” для групп В7-12, К7-12В, К7-12С
Однокристальные микроконтроллеры: особенности архитектуры, основные характеристики, область применения
Микропроцессорные системы для подготовки iconРабочая программа учебной дисциплины «микропроцессорные системы» для специальности: 230101 «Вычислительные машины, комплексы, системы и сети» Заочная форма обучения
«Вычислительные машины, комплексы, системы и сети», изложенных в Государственном образовательном стандарте высшего профессионального...
Микропроцессорные системы для подготовки iconМетодические указания к выполнению курсового проекта по дисциплине «Микропроцессорные устройства систем управления»
«Микропроцессорные устройства систем управления» для студентов всех форм обучения специальности 220201 –Управление и информатика...
Разместите кнопку на своём сайте:
Библиотека


База данных защищена авторским правом ©lib.znate.ru 2014
обратиться к администрации
Библиотека
Главная страница