мпус_1 / пособие по сам. работе

1

Федеральное агентство по образованию

ТОМСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ И РАДИОЭЛЕКТРОНИКИ

Кафедра Промышленной электроники

В.В. Русанов, М.Ю. Шевелёв

МИКРОПРОЦЕССОРНЫЕ УСТРОЙСТВА И СИСТЕМЫ» (МПУиС)

Руководство к организации самостоятельной работы для студентов

направления 210100 «Электроника и микроэлектроника» специальности 210106 «Промышленная электроника»

2006

2

Русанов В.В., Шевелёв М.Ю.

Микропроцессорные устройства и системы: Руководство к организации самостоятельной работы. – Томск: Томский государственный университет систем управления и радиоэлектроники, 2007. – 99 с.

Пособие предназначено для организации самостоятельной работы студентов специальности «Промышленная электроника» по дисциплине «Микропроцессорные устройства и системы». В пособии приведена рабочая программа курса, варианты индивидуальных, контрольных и творческих заданий, а также большое число примеров выполнения типовых электронных блоков. Значительная часть пособия посвящена выполнению курсового проекта по дисциплине. Приводится пример выполнения типового проекта, а также ссылки на различные ГОСТы, которыми необходимо руководствоваться при работе.

@Русанов В.В., Шевелёв М.Ю., 2006

@ТУСУР, 2006

4

10.2.9 Разработка схемы электрической принципиальной

5

1 Введение

Данное руководство предназначено для помощи студентам в организации самостоятельной работы по курсу «Микропро- цессорные устройства и системы». Руководство включает рабочую программу дисциплины, примерные варианты индиви- дуальных, творческих заданий и контрольных работ.

В процессе работы студентам приходится много заниматься поиском технической литературы для выполнения различных заданий. В настоящее время практически неисчерпаемым источником информации является глобальная сеть Internet. Но найти требуемую информацию зачастую достаточно сложно ввиду того, что часто трудно ручаться за ее достоверность. С целью упрощения поиска достоверной литературы в руководство включен раздел «Примеры выполнения типовых блоков заданий». В данном разделе детально рассмотрены примеры некоторых технических решений реализации блоков заданий, названных типовыми блоками. Такое название они получили вследствие того, что являются неотъемлемыми частями практически любого микропроцессорного устройства. Эта информация авторами взята из различных источников, переработана, проверена на практике и представлена в наиболее простом и понятном виде.

Значительную часть руководства занимает раздел «Методи- ческие указания к выполнению курсового проекта» по данной дисциплине. Курсовой проект является завершением курса и предполагает проектирование какого-либо цифрового устройст- ва, содержащего однокристальный микроконтроллер. Для успешного выполнения курсового проекта студенты должны применить на практике все знания, полученные при изучении самой дисциплины. В разделе приведены общие рекомендации по выполнению проекта, ссылки на ГОСТы, которыми студенты должны руководствоваться для технически грамотного оформления графических и текстовых работ. В конце раздела

6

приведен детальный пример проектирования микропроцес- сорного устройства.

В свете того, что ТУСУР имеет инновационную направленность, студентам рекомендуется выполнять курсовой проект не только в теории, на бумаге, но и на практике. От того, какие практические навыки получит студент, будут зависеть успехи в его будущей профессиональной деятельности. Для практической работы над курсовыми проектами на кафедре промышленной электроники ТУСУР созданы все условия. Это и научные лаборатории, и СКБ «Импульс» и лаборатории группового проектного обучения, оснащенные самым современным лабораторным и промышленным оборудованием.

7

2 РАБОЧАЯ ПРОГРАММА

Рабочая программа составлена на основании ГОС ВО №23 тех\дс для направления 210100, специальность 210106 «Промышленная электроника», утвержденного 10.03.2000г. и рассмотрена и утверждена на заседании кафедры «Промышленная электроника», протокол № 28 от 14.01.2006 г.

2.1 УЧЕБНЫЙ ПЛАН НАБОРА 2003 ГОДА

Таблица 1 – Распределение учебного времени

Экзамен – 6 семестр Дифференцированный зачет (курсовой проект) – 7 семестр

8

2.2 ВВЕДЕНИЕ

Целью курса является изучение принципов построения и организации микропроцессорных систем, особенностей проектирования электронных систем управления на их основе и знакомство с отладочными средствами микропроцессорных устройств.

В результате изучения курса студенты должны иметь представление о классификации, возможностях и применениях микропроцессорных устройств и систем, о средствах и способах автономной отладки аппаратурных средств (АС) и программных средств (ПС) МПС, знать архитектуру и основные конфигурации микропроцессорных систем, особенности процесса интеграции АС и ПС МПС, уметь проектировать микропроцессорные устройства и системы управления периферийными устройствами и получить навыки проведения комплексной отладки и тестирования МПС.

Дисциплина «Микропроцессорные устройства и системы» базируется на курсах «Микроэлектроника», «Измерительная техника и датчики», «Электронные цепи и микросхемотехника», «Основы микропроцессорной техники».

2.3 СОДЕРЖАНИЕ ЛЕКЦИОННОГО КУРСА

2.3.1Классификация микропроцессоров, варианты архитектуры, общая структура и принципы функционирования устройств и систем – 4 часа.

2.3.2Модульный принцип построения 8-разрядных микроконтроллеров. – 2 часа.

9

2.3.3Процессорное ядро микроконтроллера. Резидентная память. – 2 часа.

2.3.4Подсистема ввода-вывода. – 2 часа.

2.3.5Таймеры и процессоры событий. ШИМ-модуль – 2

часа.

2.3.6АЦП и ЦАП – 4 часа.

2.3.7Обзор модулей последовательного обмена в микроконтроллерах – 2 часа.

2.3.8Методика и средства проектирования МПС – 2 часа.

2.3.9Методика проектирования типовой конфигурации МПС. – 2 часа.

2.3.10Методы и средства проектирования и автономной отладки аппаратных средств МПС – 2 часа.

2.3.11Методы и средства проектирования и отладки программных средств МПС – 2 часа.

2.3.12Методы и средства комплексной отладки – 2 часа.

2.3.13Операционные системы реального времени – 2 часа.

2.3.14JTAG-интерфейс. – 2 часа.

2.3.15Общие сведения и процедура проектирования систем на СБИС с программируемой структурой. – 2 часа.