2.4.3. Перечень лабораторных стендов:

Лабораторная база дисциплины состоит из двух типов лабораторных стендов - «МикроЛаб» на базе микропроцессорного комплекта i8080, лабораторного стенда ЛС-2 на базе микроконтроллера AtMega128 и лабораторного стенда на основе промышленного логического контроллера Siemens Logo.

2.5. Требования к объёму знаний при итоговом контроле

В результате изучения дисциплины студент должен:

– знать общую характеристику микропроцессорной техники, классификацию микропроцессоров, принципы организации и особенности CISC- и RISC- процессоров, особенности организации Фон Неймановской и Гарвардской архитектуры;

– знать организацию ввода-вывода данных в программном (командном) режиме, режиме прямого доступа к памяти и в режиме прерывания;

– знать особенности и преимущества использования микропроцессора в системах управления, системе сбора данных и контроллере внешних устройств;

– знать общую структуру микропроцессора и конкретизировать ее на примере однокристального восьмиразрядного микропроцессора;

– знать набор устройств стандартного микропроцессорного комплекта, стандартную электрическую принципиальную схему микропроцессорной системы на базе микропроцессора;

– знать характеристики и протоколы стандартных интерфейсов микропроцессорных систем;

– знать типы и характеристики, особенности использования индикаторных панелей со встроенными контроллерами, способы организации и подключения к микропроцессорам/микроконтроллерам клавиатур;

– знать структуру команд, способы адресации данных, организацию машинного цикла однокристального микропроцессора;

– уметь использовать команды однокристального микропроцессора для написания программ, владеть понятиями и знать основные методы программирования типовых алгоритмических структур на языке Ассемблера;

- знать характеристики и особенности аппаратной организации и системы команд типовых микроконтроллеров семейства х51 и AtMega;

- знать методы и средства разработки и отладки программного обеспечения микропроцессорных систем;

– знать особенности программирования микроконтроллеров на языке C++;

– знать классификацию и особенности построения мультипроцессорных и транспьютерных систем;

– уметь практически разрабатывать аппаратное и программное обеспечение микропроцессорных систем;

- уметь синтезировать структуру системы управления на основе контроллерных модулей и модулей расширения ПЛК, производить настройку системы в среде разработки программного обеспечения на основе функциональных блок-диаграмм;

– уметь оформлять техническую документацию на разрабатываемое программное обеспечение в соответствии с действующими государственными стандартами.

2.6. Перечень лабораторных работ и указания по их выполнению.

Лабораторные работы проводятся на физическом лабораторном стенде «МикроЛаб», представляющем собой восьмиразрядную микропроцессорную систему с возможностью загрузки исполнительной программы в оперативную память. В процессе лабораторного практикума студент выполняет работы по четырем темам согласно методическим указаниям:

• МЭ-1.1. Трансляция исходной программы в объектную.

• МЭ-1.2. Работа портов ввода-вывода.

• МЭ-1.3. Создание временных задержек.

• МЭ-1.4. Использование программы-монитора.

Также предусмотрено проведение лабораторных работ на физическом лабораторном стенде ЛС-2 на базе микроконтроллера AtMega128. Данный стенд представляет собой пример современной организации 8-разрядной микропроцессорной системы и является предпочтительной элементной базой при проведении лабораторных работ. В рамках этого стенда проводятся лабораторные работы по следующим темам:

• методы адресации, команды передачи данных и управления;

• команды обработки данных;

• реализация и обслуживание подсистемы прерываний;

• работа с внешними устройствами через параллельные порты;

• работа с клавиатурой и светодиодным индикатором;

• работа со знакосинтезирующей индикаторной панелью;

• реализация таймерных функций;

• организация последовательного обмена данными;

• обслуживание аналогового компаратора;

• обслуживание АЦП.

С целью освоения современных инструментов создания управляющих систем студенты также выполняют лабораторные работы на основе промышленного логического контроллера Siemens Logo. Предусмотрено выполнение работ по следующим тематикам:

• создание комбинационной схем Шифратор и Дешифратор;

• создание тактируемой схемы на примере работы светофора;

• разработка регистровой схемы;

• работа с аналоговыми компараторами;

• работа с широтно-импульсным модулятором;

• работа с графическим дисплеем ПЛК.

Методика проведения всех лабораторных работ обеспечена методическими указаниями.