
- •Введение
- •1. Архитектура микропроцессорных систем.
- •1.1. Базовая структура мпс.
- •1.2. Типы межмодульных связей.
- •1.3. Функции средств сопряжения.
- •1.4. Методы адресации элементов.
- •1.5. Способы организации связи с внешними устройствами.
- •1.5.1. Программно-управляемый обмен.
- •1.5.2. Обмен по прерываниям.
- •1.5.3. Прямой доступ к памяти (пдп).
- •1.6. Типы магистралей.
- •1.7. Элементы памяти мпс.
- •1.8. Сопряжение микропроцессора с магистралью.
- •1.9. Аналого-цифровые и цифро-аналоговые компоненты.
- •1.9.1. Цифро-аналоговые преобразователи.
- •1.9.2. Аналого-цифровые преобразователи.
- •1.10. Мп в контуре управления.
- •1.11. Особенности многопроцессорных систем.
- •1.12. Программное обеспечение мпс.
- •2. Разработка микропроцессорных систем.
- •2.1. Формулировка проблемы.
- •2.2. Выбор коллектива разработчиков.
- •2.3. Разработка модели управления объектом.
- •2.4. Разработка алгоритма.
- •2.5. Выбор мп и построение структуры мпс.
- •2.6. Разработка аппаратных средств мпс.
- •2.7. Разработка программного обеспечения мпс.
- •3. Отладка мпс.
- •3.1. Особенности контроля и диагностики мпс.
- •3.2. Источники ошибок при проектировании и виды неисправностей.
- •3.3. Методы и инструментальные средства тестирования.
- •4. Лабораторный практикум.
- •4.1. Указание по технике безопасности.
- •4.2. Описание лабораторного комплекса.
- •4.2.1. Состав.
- •4.2.2. Работа с учебным микропроцессорным комплектом.
- •4.2.3. Работа с кросс-системой.
- •4.2.4. Описание модулей.
- •5. Проведение лабораторных работ.
- •5.1. Порядок выполнения работы.
- •5.2. Указания к отчету.
- •5.3. Варианты заданий.
- •5.4. Лабораторная работа № 1. Разработка математической модели мпс
- •5.5. Лабораторная работа № 2. Разработка концептуального алгоритма мпс
- •5.6. Лабораторная работа № 3. Разработка структурной электрической схемы мпс
- •5.7. Лабораторная работа № 4. Разработка программы мпс
- •5.8. Лабораторная работа № 5. Сборка макета структуры мпс
- •5.9. Лабораторная работа № 6. Отладка подпрограмм взаимодействия с ву
- •5.10. Лабораторная работа № 7. Комплексная отладка макета мпс
- •Список литературы
5. Проведение лабораторных работ.
5.1. Порядок выполнения работы.
Группа студентов из 2-3 человек получает от преподавателя задание на разработку микропроцессорной системы. Внимательно знакомится с разделом "Архитектура микропроцессорных систем" и "Описание лабораторного комплекса" данного пособия, с описаниями стандартных модулей, имеющихся в ее распоряжении для разработки МПС. Получает необходимую для разработки методическую литературу (выписывает в библиотеке) и в соответствие с разделом "Разработка микропроцессорных систем" приступает к выполнению задания, пропуская не относящиеся к данной работе этапы разработки.
Разработка ведется в следующей последовательности.
Разработка математической модели МПС.
Разработка концептуального алгоритма МПС.
Разработка структурной электрической схемы МПС.
Разработка программы МПС.
Сборка макета структуры МПС.
Отладка подпрограмм взаимодействия с ВУ.
Комплексная отладка макета МПС.
Результат, полученный в каждой лабораторной работе, контролируется преподавателем на корректность разработки и правильность построения макета в режиме диалога со студентами. Выявляются основные ошибки и вводятся соответствующие изменения. Приемы программирования изучаются на практических занятиях [7].
Убедившись, что МПС работает так, как регламентировано заданием на разработку, показывают результат преподавателю. Получив разрешение, приступают к оформлению отчета. В завершение разработанная МПС защищается перед аудиторией.
5.2. Указания к отчету.
Отчет должен содержать:
1) задание;
2) краткое описание МПС и ее математическую модель;
3) схему концептуального алгоритма МПС;
4) структурную электрическую схему МПС;
5) листинг программы, выдаваемый кросс-системой.
5.3. Варианты заданий.
В заданиях рекомендуется назначать точность реализации требуемых параметров системы не выше 5%. Это позволит студентам, не игнорируя этот вопрос, основное внимание сосредоточить на последовательности разработки МПС.
Разработать микропроцессорный частотомер прямоугольных импульсов с диапазоном измеряемой частоты от 1 до 200 Гц. Диапазон амплитуд входных импульсов – 0,5…2,5 В.
Разработать микропроцессорный вольтметр среднего (эффективного) значения пульсирующего (или переменного) электрического тока. Диапазон напряжений на входе прибора от -2,5 В до 2,5 В, диапазон частот входного сигнала – 1…400 Гц.
Разработать микропроцессорный измеритель мощности постоянного электрического тока (ваттметр), потребляемой некоторой нагрузкой. Напряжение питания нагрузки – 12 В. Диапазон силы тока, потребляемого нагрузкой, - 0…1 А.
Разработать микропроцессорный генератор равнобедренных треугольных импульсов с частотой следования от 1 до 100 Гц. Амплитуда импульсов – 1 В. Частота следования импульсов задается пользователем с клавиатуры.
Разработать микропроцессорный генератор прямоугольных импульсов с частотой следования 100 Гц, скважностью – 2. Диапазон амплитуды импульсов, задаваемой пользователем с клавиатуры, – 0…2,5 В.
Разработать микропроцессорный калькулятор на четыре арифметических действия с однобайтными числами.
Разработать микропроцессорный расширитель прямоугольных импульсов с задаваемым пользователем с клавиатуры уширением в диапазоне от 1 до 100%. Диапазон частот следования входных импульсов – 1…100 Гц, диапазон скважности – 2…5. Выходная амплитуда импульса равна амплитуде входного импульса.
Разработать микропроцессорный кодовый замок с количеством комбинаций 65536. Уровень напряжения выходного сигнала открывания замка равен уровню ТТЛ. Время задержки повторного набора кода должно быть не менее 2 сек.
Разработать микропроцессорный омметр с диапазоном измеряемых сопротивлений от 1 до 100 Гц.
Разработать микропроцессорную систему передачи сообщений на основе магистрали ИРПС, применяя линейный код "Манчестер-II". Передаваемое сообщение вводится с клавиатуры, а принимаемое - отображается на индикаторах. Задание может выдаваться двум группам студентов с последующим объединением лабораторных макетов.