Рабочая программа учебной дисциплины (рпд) Микропроцессорные системы Цели изучения дисциплины Учебная дисциплина «Микропроцессорные системы»




Скачать 106.27 Kb.
НазваниеРабочая программа учебной дисциплины (рпд) Микропроцессорные системы Цели изучения дисциплины Учебная дисциплина «Микропроцессорные системы»
Дата22.12.2012
Размер106.27 Kb.
ТипРабочая программа
Санкт-Петербургский государственный политехнический университет









УТВЕРЖДАЮ


Декан факультета разработчика


_______________В.А. Лопота


"____" ________ 2009 г.



Вводится в действие с "____" ________ 2009 г.




РАБОЧАЯ ПРОГРАММА УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ





микропроцессорные системы







Составлена кафедрой “Телематика ”



для студентов специальности

230101.65 – Вычислительные машины, комплексы, системы и сети





Форма обучения - очная




Автор:








Доцент, к.т.н.

_______________

Подгурский Ю.Е.



"____" ________ 2009 г



Санкт-Петербург

2009 г.


Рабочая программа учебной дисциплины (РПД)

Микропроцессорные системы


  1. Цели изучения дисциплины

Учебная дисциплина «Микропроцессорные системы» знакомит с основными понятиями, составом и организацией микропроцессорных систем; формирует знания по теоретическим основам аппаратного и программного обеспечения микропроцессорных систем; формирует умения и навыки проектирования и настройки микропроцессорных систем различного назначения.


  1. Цели изучения дисциплины

Целью изучения дисциплины является приобретение знаний по архитектурам микропроцессорных и микроконтроллерных устройств, их системам команд и принципам использования периферийных модулей; освоение методов проектирования, отладки и диагностирования вычислительных систем на базе микропроцессоров и микроконтроллеров; приобретение практических навыков по разработке таких устройств.

Освоение курса «Микропроцессорные системы» позволяет решить задачу подготовки специалистов, способных быстро и эффективно внедрять микропроцессорные системы в современные системы управления различными объектами и технологиями.



  1. Место дисциплины в учебном плане

Дисциплина изучается в течение шестого и седьмого семестров. Изучение дисциплины базируется на знаниях, получаемых студентами из курсов «Организация ЭВМ и систем», «Электротехника и электроника», «Схемотехника ЭВМ», «Программирование на языке высокого уровня». Дисциплина является базисом для изучения дисциплин «Архитектура вычислительных систем», «Системное программное обеспечение», «Проектирование аппаратных средств вычислительных систем.


3. Объем учебной дисциплины по видам учебных занятий и


формы контроля


Виды занятий и формы контроля

Объем по семестрам

6-й сем




Лекции, (Л), ч/нед.

2




Лабораторные занятия, (ЛЗ), ч/нед.

2




Самостоятельные занятия, (СЗ), ч/нед.

5




Экзамены, (Э), шт/сем.

1




Зачеты, (З), шт/сем.







Общая трудоемкость дисциплины составляет по ГОС/РПД 170/170 часов.



4. Структура и содержание РПД


4.1. Структура рабочей программы учебной дисциплины (РПД) и видов занятий (лекции – Л, практические занятия – ПЗ, лабораторные занятия – ЛЗ, научно-исследовательская работа/семинар – НИР/C, самостоятельная работа студентов – С).




Дидактические единицы дисциплины по ГОС

Разделы РПД, совпадающие с укрупненными дидактическими единицами ГОС

Трудоемкость видов учебных занятий по дисциплине

Микропроцессорные системы

(название дисциплины по ГОС)

Приме-чание

(обеспеч. каф. и др.)

Л

ЛЗ

С





1




Классификация, краткая характеристика возможностей и применений микропроцессорных средств;



1. Введение. Основные понятия и определения микропроцессорной техники. Классификация микропроцессорных средств. Место МП в современных устройствах цифровой вычислительной техники




2





2




2

Архитектура микропроцессорной системы (МПС);

2. Архитектура МПС.

Типовая структура МП, состав и назначение основных блоков. Принципы организации управляющих автоматов МП. Базовая система команд. Адресация опе-рандов и команд. Спосо-бы выполнения команд. Направления развития скалярной архитектуры МП. Способы повышения производительности сов-ременных МП: конвейе-ризация, кэширование па-мяти, суперскалярность. Мультитредовые и мультиядерные МП



28

23

26




3

Организация подсистем обработки, управления, памяти и ввода-вывода;

3. Организация интерфейса в МПС. Принципы обмена информацией в МПС



2

2

2




4

Основные задачи проектирования МПС;

4. Основные задачи проектирования МПС


2




1




5

Однокристальные микро-ЭВМ и контроллеры, организация и особен-ности проектирования систем на их основе;

5. Микроконтроллерные средства вычислительной техники. Типовая архи-тектура однокристаль-ной микроЭВМ. Микро-контроллеры семейства MCS-51. Система команд. Назначение и состав внутренних периферийных устройств, программиро-вание их работы в различных режимах. Проектирование микроконтроллерных систем.

Задачи выбора и разра-ботки аппаратных средств. Разработка программного обеспечения.

26

26

16




6

Краткий обзор состоя-ния и перспективных проектов МПС;

6. Краткий обзор состояния и перспективных проектов МПС

2




1




7

Мультимикропроцессор-ные системы, основные конфигурации, области их использования;

7. Мультимикропроцессор- ные системы, основные конфигурации, области их использования;

2




1




8

Транспъютерные системы;

8. Транспъютерные системы;

2




1




9

Средства разработки и отладки МПС

9. Средства разработки и отладки МПС.

2




1




Итого

9 дидактических единиц по ГОС

Трудоемкость по ГОС 170 ч.

9 разделов РПД


Трудоемкость РПД 170 ч.


68

51

51






4.2. Содержание РПД по разделам (указываются элементы программы, которые раскрывают сущность дидактических единиц ГОС, включая знания, умения и навыки, формируемые данной дисциплиной).


1. ВВЕДЕНИЕ.

Основные понятия и определения микропроцессорной техники. Место микропроцессоров в современных устройствах цифровой вычислительной техники. Классификация микропроцессорных средств. Структура гипотетического МП.

2. Микропроцессорные средства вычислительной техники

2.1. Архитектура микропроцессора.

Типовая структура микропроцессора, состав и назначение основных блоков структуры. Базовая система команд. Адресация операндов и команд. Типы адресации. Способы выполнения команд. Принципы организации управляющих автоматов процессоров.

2.2. Направления развития скалярной архитектуры процессоров. Способы повышения производительности современных микропроцессоров: конвейеризация, кэширование памяти, суперскалярность.

3. Организация интерфейса в микропроцессорных системах.

Принципы обмена информацией в микропроцессорных системах. Синхронный и асинхронный способы обмена информацией, обмен данными с прерыванием программы. Специфика связи микропроцессора с основным набором периферийных устройств. Основы организации системы прерываний. Многоуровневые прерывания. Векторное прерывание. Организация прямого доступа к памяти.

4. Основные задачи проектирования МПС

5. Микроконтроллерные средства вычислительной техники.

5.1. Структура систем управления на базе микропроцессорных средств. Предпосылки возникновения микроконтроллеров. Типовая архитектура однокристальной микроЭВМ.

5.2. Описание современных микроконтроллеров. Микроконтроллеры семейства MCS -51. Структура базовой модели микроконтроллера семейства MCS-51. Программная модель, организация памяти, временные диаграммы работы. Система команд. Назначение и состав внутренних периферийных устройств, программирование их работы в различных режимах. Расширения архитектуры в микроконтроллерах SAB 80C515 корпорации Siemens. Блок быстрого ввода-вывода, режимы работы. Сторожевой таймер. Семейства программируемых контроллеров с ограниченным числом внешних выводов – PIC микроконтроллеров.

5.3. Проектирование микроконтроллерных систем.

Анализ предметной области. Определение функций аппаратного и программного обеспечения. Задачи выбора и разработки аппаратных средств. Разработка программного обеспечения.

5.4. Технология программирования и отладки микроконтроллерных систем с использованием программных (симуляции, эмуляции) и аппаратно-программных средств поддержки проектирования, диагностирование микроконтроллерных систем.

6. Краткий обзор состояния и перспективных проектов МПС

7. Мультимикропроцессорные системы, основные конфигурации, области их использования.

8. Транспъютерные системы.

9. Средства разработки и отладки МПС.


5. Лабораторные занятия

    1. Изучение возможностей программно-аппаратного комплекса поддержки проектирования микроконтроллерных систем на базе МК SAB80C515

    2. Изучение вычислительных возможностей МК

    3. Знакомство со средствами ввода-вывода цифровых данных МК

    4. Знакомство со средствами ввода-вывода аналоговых сигналов МК

    5. Изучение системы тайминга МК

    6. Изучение системы прерываний МК

    7. Формирование ШИМ-сигналов с использованием блока быстрого ввода-вывода МК

    8. Организация многозадачной обработки МК в режиме разделения времени

    9. Организация и исследование межпроцессорных обменов с использованием последовательной связи

    10. Разработка и настройка микроконтроллерной системы по индивидуальному заданию


6. Учебно-методическое обеспечение дисциплины

6.1 Рекомендуемая литература

Основная

  1. В.Ф.Мелехин. Вычислительные машины, системы и сети. Учебник для студ. высш. учеб. заведений / В.Ф.Мелехин, Е.Г.Павловский. – М.: Издательский центр «Академия», 2006. – 550 с.

  2. Е.Г.Павловский, В.А.Жвариков. Основы организации ЭВМ и микропроцессоров: Учебное пособие и методические указания к лабораторному практикуму. – СПб.: Санкт-Петербургский государственный политехнический университет, 2006. -114 с.

  3. Е.Г.Павловский, В.А.Жвариков. Основы организации микроконтроллеров: Учебное пособие и методические указания к лабораторному практикуму. – СПб.: Санкт-Петербургский государственный политехнический университет, 2008. -179 с.


Дополнительная

  1. Васильев А.Е. Микроконтроллеры. Разработка встраиваемых приложений. - СПб.: БХВ-Петербург, 2008. (Учебное пособие)




  1. Методические рекомендации по организации изучения дисциплины

Практические занятия проводятся в форме лабораторных работ, выполняемых студентами индивидуально. Примерный перечень лабораторных работ приведен в разд. 5. Лабораторные работы помогают закрепить теоретические знания. Выполнение лабораторных работ обеспечивает практическое освоение методов построения микроконтроллерных систем, способствует приобретению навыков решения прикладных задач с использованием устройств ввода-вывода разных типов, знакомит с программированием на языке Ассемблера. На экзамене теоретические вопросы увязаны с рассмотрением их на практических примерах.

7.2. Технические средства освоения дисциплины

Исследования в рамках лабораторных работ выполняются с помощью учебного лабораторного комплекса, реализованного в виде автоматизированного рабочего места. Автоматизированное рабочее место включает инструментальную ЭВМ, набор контрольно измерительных приборов и лабораторный стенд.


8. Материально-техническое обеспечение дисциплины

Практические занятия по учебной дисциплине «Микропроцессорные системы» проводятся в специализированной учебной лаборатории, включающей 10 автоматизированных рабочих мест.


Программу составил:


Подгурский Ю.Е., доцент, к.т.н.


Выполнение требований ГОС ВПО в рабочей программе учебной дисциплины подтверждаю:






Разработчик РПД


Заведующий кафедрой “Телематика”


___________ Заборовский В.С.


"____" ________ 2009 г.



Похожие:

Рабочая программа учебной дисциплины (рпд) Микропроцессорные системы Цели изучения дисциплины Учебная дисциплина «Микропроцессорные системы» 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...
Рабочая программа учебной дисциплины (рпд) Микропроцессорные системы Цели изучения дисциплины Учебная дисциплина «Микропроцессорные системы» iconКонспект лекций по дисциплине: «Операционные системы и среды»
«Системы баз данных», «Инструментальные средства разработки аппаратно-программных систем», «Микропроцессоры и микропроцессорные системы»,...
Рабочая программа учебной дисциплины (рпд) Микропроцессорные системы Цели изучения дисциплины Учебная дисциплина «Микропроцессорные системы» 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»...
Рабочая программа учебной дисциплины (рпд) Микропроцессорные системы Цели изучения дисциплины Учебная дисциплина «Микропроцессорные системы» iconРабочая программа дисциплины «Микропроцессорные информационно-управляющие системы и устройства»
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Дальневосточный государственный университет путей...
Рабочая программа учебной дисциплины (рпд) Микропроцессорные системы Цели изучения дисциплины Учебная дисциплина «Микропроцессорные системы» 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...
Рабочая программа учебной дисциплины (рпд) Микропроцессорные системы Цели изучения дисциплины Учебная дисциплина «Микропроцессорные системы» iconРабочая программа Дисциплина: Микропроцессоры и микропроцессорные системы Специальность
Специальность: 230106 Техническое обслуживание средств вычислительной техники и компьютерных сетей
Рабочая программа учебной дисциплины (рпд) Микропроцессорные системы Цели изучения дисциплины Учебная дисциплина «Микропроцессорные системы» iconРабочая программа по учебной дисциплине Операционные системы наименование учебной дисциплины (полное, сокращенное)
Рабочая программа предназначена для преподавания дисциплины «Операционные системы» студентам очной полной формы обучения специальности...
Рабочая программа учебной дисциплины (рпд) Микропроцессорные системы Цели изучения дисциплины Учебная дисциплина «Микропроцессорные системы» iconПрофессионального цикла «Операционные системы и сети» (3 з е.) Цели и задачи дисциплины: Дисциплина «Операционные системы и сети»
Цели и задачи дисциплины: Дисциплина «Операционные системы и сети» относится к профессиональному циклу и имеет своей целью изучение...
Рабочая программа учебной дисциплины (рпд) Микропроцессорные системы Цели изучения дисциплины Учебная дисциплина «Микропроцессорные системы» iconРабочая программа по дисциплине дн(М). В1 Цифровые устройства и микропроцессорные системы

Рабочая программа учебной дисциплины (рпд) Микропроцессорные системы Цели изучения дисциплины Учебная дисциплина «Микропроцессорные системы» iconПрограмма подготовки: Электрические аппараты управления и распределения энергии Квалификация (степень) выпускника: магистр Форма обучения: очная рабочая программа учебной дисциплины «микропроцессорные системы управления электрическими аппаратами»
Для магистерской программы «Электрические аппараты управления и распределения энергии»
Разместите кнопку на своём сайте:
Библиотека


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