2. Виды учебных занятий, формы контроля знаний студентов и организация срс

Фор ма

обуче-

ния

С

е

ме

с

т

р

Виды и объем

учебных занятий, ч

Формы контроля

знаний

Лекции

Лаборатор-ные занятия

Практичес-кие занятия

Экза-мен

Зачет

Ауд.

СРС

Ауд.

СРС

Ауд.

СРС

Очная

8

24

20

24

20

8

20

-

+

Заоч-ная

7

6

20

8

20

6

20

+

№ п./п

Наименование раздела дисциплины

Семестр

Неделя семестра

Вид учебной нагрузки и их трудоемкость в часах

Лекции

Практические занятия

Лабораторные.

работы

СРС

Всего часов

1

Введение в микропроцессорную технику

8

1

2

1

5

8

2

Общие вопросы построения измерительных систем и приборов на основе микропроцессоров и микроконтроллеров.

8

2-3

4

1

5

10

3

Типы архитектур микропроцессорных измерительных систем

8

4

2

1

5

8

4

Методология проектирования ИИС и приборов со встроенными МП и МК

8

5

2

2

6

10

5

Структура и функции современного процессора

8

6-7

4

1

8

5

18

6

Программирование МПС на языке

Ассемблера

8

8-9

4

2

8

7

21

7

Организация обмена информацией и интерфейсы измерительных систем на основе МП и МК

8

10

2

1

5

8

8

Восьмиразрядные микроконтроллеры

8

11

2

1

5

8

9

Средства разработки и отладки устройств на микроконтроллерах

8

12

2

2

8

5

17

итого

24

24

12

24

48

108

Неделя семестра

Тема и содержание практического занятия

Объем

часов

В том числе, в интерактивной форме (ИФ)

Виды

контроля

2

Изучение группы команд пересылки информации, группа арифметических и логических команд

2

2

тест

6

Изучение группы команд передачи управления , команд управления стеком, вводом-выводом, состоянием МП.

2

тест

10

Организация временных задержек программным способом.

2

тест

12

Программирование адаптера KP580BB55:

2

тест

Неделя семестра

Тема и содержание лекции

Объем

часов

В том числе, в интерактивной форме (ИФ)

Номер и наименование раздела дисциплины

1

Раздел 1 Введение в микропроцессорную технику (2 час).

Лекция 1.Основные определения курса: измерительная техника, измерительный прибор, микропроцессор(МП), микроконтроллер (МК). Место и роль МПТ в научно-техническом прогрессе общества. Микропроцессоры и микроконтроллеры в приборостроении. Примеры использования МП в измерительной аппаратуре. Структура и содержание курса, его связь с другими дисциплинами учебного плана. Краткая характеристика рекомендованной литературы. Перечень лабораторных работ. Тематика курсовых проектов. Список литературы. (2 ч.).

Самостоятельное изучение. Классификация и обозначения приборов. Общие характеристики измерительных приборов.

2

2-3

Раздел 2 . Общие вопросы построения измерительных систем и приборов на основе микропроцессоров и микроконтроллеров (4 час).

Лекция 2.Улучшение метрологических характеристик измерительных систем и приборов. Структурные методы повышения точности. Коррекция характеристик датчиков с помощью микропроцессора по методу вспомогательных измерений. Применение микропроцессора для повышения точности АЦП по методу образцовых мер. Методы уменьшения дифференциальной нелинейности с помощью микропроцессора. Применение микропроцессоров и микроконтроллеров для измерительных преобразований и обработки измерительной информации. (2ч.).

Самостоятельное изучение. .Типы приборов, включенных в Государственный реестр средств измерений. Условные графические обозначения приборов на схемах.

4

4

Раздел 3 . Типы архитектур микропроцессорных измерительных систем (2 час).

Лекция 3. Типы архитектур микропроцессорных измерительных систем: архитектура с общей шиной данных и команд (одношинная принстонская или фон-неймовская), архитектура с раздельными шинами данных и команд (гарвардская). Типы МПС: микроконтроллеры, контроллеры, микропроцессоры, компьютеры. Типичная структура МПС. Схема. Три основные части МПС: вычислительная, интерфейсная, электропитание. Назначение подсистем. Функции основных устройств МПС: процессора, памяти, устройств ввода-вывода. Шины МПС: шина адреса, шина данных, шина управления. Назначение. Работа МПС при выполнении программы .

Самостоятельное изучение. . Поколения МП, характеристики МК популярных семейств, области применения.

2

5

Раздел 4. Методология проектирования ИИС и приборов со встроенными МП и МК (2 час).

Лекция 4. Этапы проектированиия: системный, функционально-логический, схемотехнический. Выбор и оценка микропроцессорных комплектов и МК при использовании в измерительной аппаратуре.

Самостоятельное изучение. Технические характеристики восьмиразрядных микроконтроллеров, наиболее распространённых в России.

2

6-7

Раздел 5. Структура и функции современного процессора (4 час).

Лекция 5. Схема включения процессора. Выводы процессора: ША, ШД, ШУ, ШП, кварцевого резонатора, RESET. Архитектура однокристального восьмиразрядного МП. Основные узлы МП (их состав и назначение): операционный узел, узел внутренней памяти, узел управления. Функциональное назначение выводов восьмиразрядного МП. Форматы данных и команд однокристального МП обобщённого типа и микроконтроллеров. Форматы данных. Представление чисел без знака, представление чисел со знаком, двоично-десятичное представление.

Выполнение 3-х байтной команды в однокристальном МП

4

8-9

Раздел 6. Программирование МПС на языке Ассемблера (4 час).

Лекция 6. Основные понятия: машинный язык, объектная программа, мнемоника, ассемблирующая программа, программы трансляторы, интерпретаторы, компиляторы. Достоинства и недостатки языка Ассемблер. Алфавит языка Ассемблер. Структура программы и формат оператора языка Ассемблера. Командная строка. Директивы. Система команд восьмиразрядного МП: группа команд пересылки информации, группа арифметических и логических команд, Группа команд передачи управления , группа команд управления стеком, вводом-выводом, состоянием МП. Организация временных задержек программным способом. Структурная схема циклического алгоритма. Вложенные циклы. Примеры подпрограмм временных задержек. Пример на использование временной задержки (схема и программа включения светодиодного индикатора, соединённого с выходным портом МПС).

4

10

Раздел 7. Организация обмена информацией и интерфейсы измерительных систем на основе МП и МК (2 час).

Лекция 7. Методы и средства для организации обмена информацией в микропроцессорных измерительных системах. Принципы организации и классификации интерфейсов. Интерфейс последовательной связи в микропроцессорных системах. Параллельный программируемый адаптер KP580BB55: структурная схема, подключение к МПС, режимы работы, формат управляющего слова.

2

11

Раздел 8. Восьмиразрядные микроконтроллеры. (2 час).

Лекция 8 Структура современных восьмиразрядных микроконтроллеров. Базовый функциональный блок (процессорное ядро), изменяемый функциональный блок, состав и назначение. Популярные семейства восьмиразрядных микроконтроллеров: МCS-51 (фирмы INTEL и других фирм), HC05, HC08, HC11 (фирмы MOTOROLA), PIC (фирмы Microchip), AVR (фирмы ATMEL) и других фирм. Краткая характеристика и области применения.

2

12

Раздел 9. Средства разработки и отладки устройств на микроконтроллерах (2 час).

Лекция 9.. Средства разработки и отладки устройств на микроконтроллерах: программные симуляторы, внутрисхемные эмуляторы, платы развития (оценочные платы), мониторы отладки, интегрированные среды разработки. Назначение и основные возможности.

2

Итого часов

24