4. Системы на основе однокристальных микропроцессоров и микроконтроллеров

Особенности архитектуры однокристальных микропроцессоров, основные характеристики и области применения.

Микропроцессорный комплект INTEL 8080 (К580). Организация, параметры и сигналы управления микропроцессора К580ВМ80. Машинные циклы, байт состояния, формирование сигналов шины управления. Система команд: мнемоника, форматы и методы адресации. Выполнение команд пересылки, арифметических и логических операций, передачи управления, управления стеком, вводом-выводом. Организация интерфейса. Программируемые параллельный интерфейс К580ВВ55, подключение к шинам, режимы работы, формат управляющего слова и программирование.

Развитие архитектуры однокристальных микропроцессоров линии INTEL x86 – Pentium 4. Конвейерный принцип выполнения команд. Регистровые структуры. Средства управления памяти и ее защиты. Средства поддержки многозадачного режима. Реальные и виртуальные режимы. Интерфейс магистрали. Расширение MMX системы команд.

Архитектура современных персональных и промышленных компьютеров. Наборы микросхем Chipset, виды шин и портов.

Семейства микроконтроллеров. Обобщенные структуры. Функциональные возможности и области применения.

Однокристальные микроконтроллеры семейства MCS-51 (Intel 8051, К1816, К1830). Архитектура: арифметико-логическое устройство, память данных и память команд, регистры общего назначения и регистры специальных функций, устройство управления и синхронизации, таймер-счетчик, параллельные порты ввода-вывода, последовательный порт. Система прерываний. Система команд. Расширение памяти программ и памяти данных. Расширение портов. Отладка и настройка микроконтроллерных систем. Взаимодействие микроконтроллера с объектами управления.

5. Микропроцессоры цифровой обработки сигналов

Типовые методы и алгоритмы цифровой обработки сигналов. Алгоритмы конвейерной и параллельной обработки.

Цифровые процессоры обработки аналоговых сигналов. Архитектура и функциональный состав сигнального микропроцессора. Система команд, цифровые и аналоговые команды. Средства автоматизации проектирования программного обеспечения.

Основные характеристики и функциональные возможности сигнальных процессоров Texas Instruments, Motorola и Analog Devices.

Перспективы развития процессоров цифровой обработки сигналов. Мультипроцессоры, систолические и волновые матричные архитектуры.

6. Программное обеспечение микропроцессорных систем

Характеристика программного обеспечения, его роль и место в составе микропроцессорных систем.

Программирование на языках ассемблера, структура программ, группы команд и директивы. Ассемблерная мнемоника команд. Макрокоманды и организация подпрограмм. Программирование арифметических и логических операций, прерываний, ввода-вывода, реализация типовых функций обработки информации и управления.

Технологии программирования микроконтроллеров на языках высокого уровня.

Средства автоматизации разработки программного обеспечения, резидентные и кросс-средства, программные эмуляторы. Функции транслятора, компоновщика и отладчика.

7. Информационные технологии

Понятие, инструментарий и составляющие информационной технологии. Этапы развития информационных технологий и их виды. Общие принципы компьютерного моделирования. Аппаратная база компьютерной телефонии. Локальные вычислительные сети. Электронная почта, компьютерные системы видеоконференцсвязи. Интернет. Принципы защиты информации.