Поиск

Полнотекстовый поиск:
Где искать:
везде
только в названии
только в тексте
Выводить:
описание
слова в тексте
только заголовок

Рекомендуем ознакомиться

'Документ'
1.1 Настоящее положение определяет порядок организации, проведение конкурса и церемонии награждения национальной туристской премией им. Ю. Сенкевича ...полностью>>
'Закон'
Чи можна звинувачувати історика, котрий правильно оперує найдрібнішими подробицями оповідання, що в його розпорядженні? Хіба він винний, якщо дійові ...полностью>>
'Пояснительная записка'
Заведующий кафедрой кожных и венерических болезней учреждения образования «Белорусский государственный медицинский университет», кандидат медицинских...полностью>>
'Документ'
Вид общеобразовательного учреждения: Муниципальное общеобразовательное учреждение «Средняя общеобразовательная школа № 58 с углубленным изучением отд...полностью>>

Рабочая программа дисциплины микропроцессорные технологии для подготовки магистров по направлению 552800 -"Информатика и вычислительная техника"

Главная > Рабочая программа
Сохрани ссылку в одной из сетей:

Министерство образования Российской Федерации

Санкт-Петербургский государственный электротехнический

университет “ЛЭТИ”

РАБОЧАЯ ПРОГРАММА

дисциплины

МИКРОПРОЦЕССОРНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ

Для подготовки магистров по направлению 552800 -"Информатика и вычислительная техника"

специализации 552813 – “Сети ЭВМ и телекоммуникации

Санкт-Петербург

2003

Санкт-Петербургский государственный электротехнический

университет “ЛЭТИ”

“УТВЕРЖДАЮ”

Проректор по учебной работе

проф. ___________ Ушаков В.Н.

“_____”_______________2003 г.

РАБОЧАЯ ПРОГРАММА

дисциплины

МИКРОПРОЦЕССОРНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ

Для подготовки магистров по направлению 552800 -"Информатика и вычислительная техника"

специализации 552813 – “Сети ЭВМ и телекоммуникации

Факультет Компьютерных технологий и информатики

Кафедра Вычислительной техники

Курс

Семестр 1

Лекции

32 ч.

Экзамен

семестр

1

Лабораторные занятия

32 ч.

Зачет

семестр

1

Курсовое проектирование

16 ч.

Аудиторные занятия

80 ч.

Самостоятельные занятия

80 ч.

Всего часов

160 ч.

2003

Рабочая программа обсуждена на заседании кафедры Вычислительной техники “____”_______________2003г., 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 “____”_____________2003г.

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.

2

2

Изучение основных команд пересылок, логических и арифметических команд, команд передачи управления.

2

3

Изучение реализации типовых функций.

7

4

Исследование режима синхронного ввода-вывода через параллельный периферийный адаптер.

4

5

Исследование режима асинхронного ввода и вывода через параллельный периферийный адаптер.

4

6

Исследование процедуры ввода с использованием прерываний.

4

7

Исследование работы таймера и его использование в микропроцессорных системах.

5

Цели и содержание курсового проекта

В курсовом проекте 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 курсового проекта студенты разработают алгоритмы функционирования, программы на ассемблере и функциональную схему системы.

Курсовой проект оформляется в виде пояснительной записки, в которой отражены все полученные результаты разработки. Ориентировочное время выполнения курсового проекта - 32 часа.

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

1

Структура бaзовой МПС

2

2

1

2

Архитектура МП

4

4

8

1

3

Организация подсистем памяти

2

2

1

4

Подсистема ввода-вывода

4

6

10

1

5

Периферийные устройства

4

8

12

1

6

Однокристальные микроконтроллеры

5

5

1

7

Программное обеспечение МПС

4

14

18

1

8

Методы повышения производительности МПС

3

3

1

9

Аппаратура для отладки микропроцессорных устройств и систем

2

2

1

Заключение

1

1

1

Курсовой проект

16

16

32

1

ИТОГО:

32

32

80

80

160

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.
1
1
(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.
1
(4)
3

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

1
1

1

(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.

1
(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.

1
(4)
Учебное пособие
6

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

9
(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.

1
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

Киселева Т.В.

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.



Скачать документ

Похожие документы:

  1. Государственный образовательный стандарт высшего профессионального образования направление (2)

    Образовательный стандарт
    Нормативный срок освоения основной образовательной программы подготовки магистра по направлению “Информатика и вычислительная техника” при очной форме обучения 6 лет.
  2. Государственный образовательный стандарт высшего профессионального образования направление (9)

    Образовательный стандарт
    Нормативный срок освоения основной образовательной программы подготовки магистра по направлению “Информатика и вычислительная техника” при очной форме обучения 6 лет.
  3. Состоит из программы подготовки бакалавра по соответствующему направлению (4 года) и специализированной подготовки магистра (2 года). Квалификационная характеристика выпускника (1)

    Документ
    Степень выпускника — магистр информационных технологий. Нормативный срок освоения основной образовательной программы подготовки магистра по направлению 511900 – ИНФОРМАЦИОННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ при очной форме обучения 6 лет.
  4. Состоит из программы подготовки бакалавра по соответствующему направлению (4 года) и специализированной подготовки магистра (2 года). Квалификационная характеристика выпускника (2)

    Документ
    Степень выпускника — магистр информационных технологий. Нормативный срок освоения основной образовательной программы подготовки магистра по направлению 511900 – ИНФОРМАЦИОННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ при очной форме обучения 6 лет.
  5. Направление: Информатика и вычислительная техника (552800)

    Документ
    Грамматический минимум для чтения. Структура простого предложения. Формальные признаки подлежащего и сказуемого. Структуры сложно-сочиненного и сложно-подчиненного предложения.

Другие похожие документы..