Мікропроцесорна техніка

Курс лекцій Мікропроцесорна техніка [Електронний ресурс] : курс лекцій для студ. напряму 6.050202 "Автоматизація та комп'ютерно-інтегровані технології" ден. та заоч. форм навч. / уклад. В. М. Кушков. - К. : НУХТ, 2011. – 148 с. - Режим доступу : http://library.nuft.edu.ua/ebook/file/37.19.pdf
 Методичні рекомендації до лабораторних робіт Мікропроцесорна техніка [Електронний ресурс] : метод. рекомендації до виконання лабораторних робіт для студентів напряму 6.050202 "Автоматізація та комп'ютерно-інтегровані технології" ден. та заоч. форм навч. / уклад. В. М. Кушков, Є. С. Проскурка. - К. : НУХТ, 2012. – 60 с. - Режим доступу : http://library.nuft.edu.ua/ebook/file/100,09.pdf
 


1. ЗАГАЛЬНІ ВІДОМОСТІ
Програма вивчення навчальної дисципліни “Мікропроцесорна техніка” складена відповідно до нормативної частини освітньо-професійної програми підготовки бакалаврів напряму «Автоматизація і комп’ютерно-інтегровані технології». Дисципліна відноситься до циклу професійної і практичної підготовки.

Предметом вивчення навчальної дисципліни є принципи функціонування мікропроцесорних систем, архітектури мікропроцесорів і мікроконтролерів, типи запам’ятовуючих пристроїв та пристроїв введення/виведення, засоби складання та відлагодження программ на машинній мові.

Міждисциплінарні зв’язки: дана дисципліна базується на елементах вищої математики, промислової електроніки та схемотехніки, використовує матеріал з основ програмування та алгоритмічних мов. Подальше застосування одержаних знань та навичок необхідно для вивчення наступних спеціальних дисциплін “Контролери та їх програмне забезпечення”, “Автоматизовані системи контролю“, “Людино-машинні інтерфейси”, “Проектування комп‘ютерно-інтегрованих систем управління”, “Програмно-технічні комплекси та промислові контролери”.
Мета дисципліни – вивчення мікропроцесорних систем та їх елементів, як основи, на якій створюються і впроваджуються у виробництво сучасні промислові контролери, управляючі ЕОМ та інші програмовані засоби автоматизованих систем керування.
Згідно з вимогами освітньо-професійної програми студенти повинні:
знати: форми представлення інформації і системи числення, арифметичні і логічні операції над бітами і багаторозрядними двійковими числами, склад,функції і взаємодії елементів мікропроцесорних систем, види та характеристики запам'ятовуючих пристроів,
архітектури мікропроцесорів, логічну організацію пам'яті та методи адресації, команди мікропроцесорів та засоби програмування, типи та механізм переривань, основні методи та режими передачі даних.
вміти: аналізувати схемотехніку пристроів, що програмуються, вибирати та інтегрувати засоби мікропроцесорної техніки при побудові систем автоматизації, складати та відлагоджувати фрагменти програм на машинній мові, програмно керувати пристроями введення/виведення, застосовувати систему переривань
мати навички: оперувати різними системами числення і кодування інформації,
використувати арифметичні і логічні операції над бітами і багаторозрядними двійковими числами, використовувати засоби відлагодження та емуляції, завантажувати программу у мікроконтролер, визначати процедури передачі цифрової інформації

Роль у підготовці майбутніх фахівців. Опанування дисципліни дозволить майбутнім фахівцям розробляти проекти, впроваджувати і обслуговувати сучасні мікропроцесорні системи управління. Лабораторні та практичні заняття з дисципліни побудовані таким чином, щоб студенти на основі знань про загальні принципи апаратного і програмного забезпечення мікропроцесорних систем отримали практичні навички роботи з популярними засобами і грамотно застосовували пристроїї на її основі, перш за все промислові контролери.
Вимоги до навчальної підготовки студентів. Для успішного опанування даної дисципліни студентам необхідно мати досвід роботи з комп’ютерною технікою, добре орієнтуватись у технічних засобах автоматизації, знати основні вузли промислової електроніки та схемотехніки, мати базовий рівень знання англійської мови та навички роботи в мережі Internet;.

На вивчення навчальної дисципліни відводиться 180 годин / 5 кредитів ECTS.

2. ІНФОРМАЦІЙНИЙ ОБСЯГ НАВЧАЛЬНОЇ ДИСЦИПЛІНИ

Змістовий модуль 1. «Логічні основи мікропроцесорної техніки»
Тема 1. Загальна структура та класифікація мікропроцесорних систем. Аналогові і цифрові методи обробки інформації, історія розвитку мікропроцесорів, апаратні та програмні засоби, форми представлення інформації.
Тема 2. Системи числення і кодування інформації. Унітарний та позиційний коди, двійкова, вісімкова, шістнадцяткова системи, двійково-десяткові числа, переведення чисел із однієї системи в іншу.
Тема 3. Двійкова логіка та арифметика. Логічні операції над бітами та багато-розрядними числами. Використання масок. Операції зсуву біт у багаторозрядному числі. Двійкова арифметика. Представлення від’ємних чисел. Представлення дробових чисел. Кодування символів.
Змістовий модуль 2. «Принципи побудови мікропроцесорних систем»
Тема 1. Архітектура мікропроцесорної системи. Апаратний та програмний способи реалізації обчислень. Склад і функції мікропроцесора (МП). Базова структура мікропроцесорної системи (МПС). Поняття архітектури МПС. Шинна структура зв'язків МПС. Режими роботи МП. Внутрішні регістри МП. Адресація команд і даних.
Тема 2. Фізічна організація пристроїв пам'яті. Характеристики запам’ятовуючих пристроїв, конфігурація запам’ятовуючих пристроїв. оперативні запам’ятовуючі пристрої, постійні запам’ятовуючі пристрої.
Тема 3. Логічна органiзацiя пам’ятi. Сегментування пам’ятi. Принципи організації стекової пам'яті. Кеш-пам'ять.

Змістовий модуль 3. «Мікроконтролери сімейства MSC–51»
Тема 1. Архітектура мікроконтролерів сімейства MSC–51. Основні технічні характеристики і структура мікроконтролера (МК). Призначення основних виводів ВІС 8051. Організація пам'яті МК 8051. Мова асемблера мікроконтролера 8051. Система команд МК 8051.
Тема 2. Програмування мікроконтролерів. Команди пересилання даних. Команди арифметичних операцій. Команди логічних операцій. Команди роботи з бітами. Команди передачі управління або переходів.
Тема 3. Вбудовані пристрої МК 8051. Альтернативні функції портів та робота із зовнішньою пам'яттю. Вбудовані таймери-лічильники контроллера. Вбудований послідовний інтерфейс. Система переривань.


3. РЕКОМЕНДОВАНА ЛІТЕРАТУРА

Базова

1. Мікропроцесорна техніка: Підручник / Ю.І.Якименко, Т.О.Тере¬щенко, Є.І. Сокол, В.Я. Жуйков, Ю.С. Петергеря /За ред. Т.О. Терещенко. - К.: Видавництво "Політехнік", 2003. – 440 с.
2. Кушков В.М. Мікропроцесорна техніка. Курс лекцій для студ. напр. 6.050202 «Автоматизація та комп’ютерно-інтегровані технології» денної та заочної форм навчання. К.: НУХТ, 2011. -148 с.

Допоміжна
3. Бродин В.Б., Калинин А.В. Системы на микроконтроллерах и БИС программируемой логики - М.: Издательство ЭКОМ, 2002.- 400 с: илл.
4. Рішан О.Й. Мікропроцесорна техніка: курс лекцій для студентів спеціальностей 7.091603 “Енергетичний контроль та маркетинг в електроенергетиці”, 7.092501 “Автоматизоване управління технологічними процесами” денної та заочної форм навчання Київ, НУХТ, 2005, -105 с.
Comments