Содержание учебного материала

Номер раздела, темы, занятия

Название раздела, темы, занятия; перечень изучаемых вопросов

Количество аудиторных часов

Материальное обеспечение занятия (наглядные, методические пособия и др.)

Литература

Формы контроля знаний

лекции

практические

(семинарские)

занятия

лабораторные занятия

управляемая самостоятельная работа студентов

1

2

3

4

5

6

7

8

9

1

ВВЕДЕНИЕ

1.1

Тема 1.1 Предмет и содержание дисциплины. Основные возможности микроконтроллеров. Предмет и содержание дисциплины, её связь с другими дисциплинами. Развитие ПУ и краткая классификация современных ПУ. Обзор современных микроконтроллеров и их возможностей. Критерии сравнения микроконтроллеров. Микроконтроллеры семейства AVR фирмы Atmel. Основные возможности МК серий Mega и Tiny.

2

[7],[4]

2

РАЗРАБОТКА УЗЛОВ ПУ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ МИКРОКОНТРОЛЛЕРОВ

2.1

Тема 2.1 Средства разработки и отладки программ для МК. Обзор компиляторов для микроконтроллеров AVR. Компилятор Code Vision AVR Compiler. Работа с проектом. Использование генератора начального кода. Настройка среды. Встроенный прошивальщик. Особенности использования языка С для программирования контроллеров. Обзор средств симуляции схем и отладки программ для МК. Симулятор VMLab. Создание проекта. Работа с проектом. Использование осциллографа. Основные возможности.

1

6

Метод. указания к лаб. работам

[4]

Защита отчета по лаб. работе

2.2

Тема 2.2 Использование таймеров МК. Виды таймеров. Особенности работы таймеров. Режимы работы таймеров. Включение и выключение таймеров. Прерывания при переполнении. Использование таймеров.

2

6

Метод. указания к лаб. работам

[8],[9]

Защита отчета по лаб. работе

2.3

Тема 2.3 Внешние прерывания. Использование внешних прерываний. Условия возникновения внешних прерываний. Обработчики прерываний. Разрешение и запрет генерации прерываний. Полинг – как альтернатива использованию внешних прерываний.

1

2

Метод. указания к лаб. работам

[8],[9]

Защита отчета по лаб. работе

2.4

Тема 2.4 Использование АЦП. Датчики. Использование аналогово-цифровых преобразователей. Точность измерений. Согласование уровней сигналов. Пути снижения помех и увеличения точности измерений. Классификация датчиков ПУ. Получение информации от датчиков и её обработка. Использование датчиков в устройствах, эксплуатируемых в различных отраслях деятельности человека.

2

6

Метод. указания к лаб. работам

[8],[9]

Защита отчета по лаб. работе

2.5

Тема 2.5 Подключение устройств управления и индикации. Подключение о опрос кнопок и клавиатур. Использование индикаторов при отладке и эксплуатации ПУ. Использование светодиодов. Использование семисегментных индикаторов. Использование алфавитно-цифровых индикаторов. Звуковая сигнализация.

2

8

Метод. указания к лаб. работам

[8],[9]

Защита отчета по лаб. работе

2.6

Тема 2.6 Взаимодействие ПУ и ЭВМ. Использование UART. Подключение ПУ к ЭВМ. Особенности использования параллельных и последовательных интерфейсов. Обмен данными между микроконтроллером ПУ и ЭВМ с использованием интерфейса RS232. Настройка UART микроконтроллера.

2

8

Метод. указания к лаб. работам

[8],[9]

Защита отчета по лаб. работе

2.7

Тема 2.7 Управление мощными нагрузками. Использование широтно-импульсной модуляции. Управление устройствами с большой потребляемой мощностью. Использование реле и транзисторных ключей. Управление коллекторными двигателями. Н-мосты. Широтно-импульсная модуляция. Параметры ШИМ-сигнала. Использование ШИМ для регулирования мощности нагрузки. Аппаратная и программная генерация ШИМ-сигнала.

2

6

Метод. указания к лаб. работам

[8],[9]

Защита отчета по лаб. работе

2.8

Тема 2.8 Серводвигатели. Назначение, устройство и характеристики серводвигателей. Обзор популярных моделей. Управление сервомоторами.

2

4

Метод. указания к лаб. работам

[1],[2],[8]

Защита отчета по лаб. работе

2.9

Тема 2.9 Шаговые двигатели. Назначение, устройство, виды и характеристики шаговых двигателей. Краткий обзор моделей. Режимы работы шагового двигателя. Управление шаговым двигателем.

2

4

Метод. указания к лаб. работам

[1],[2],[8]

Защита отчета по лаб. работе

3

ОСНОВНЫЕ ПЕРИФЕРИЙНЫЕ УСТРОЙСТВА

3.1

Тема 3.1 Устройства ввода. Клавиатура. Кодирование символьной информации. Мышь и трекбол. Световое перо. Сенсорные экраны. Планшеты. Сканеры. Способы сжатия растровых изображений. Методы распознавания символьной информации. Игровые устройства. Использование игрового порта для работы с датчиками.

2

4

Метод. указания к лаб. работам

[7]

Защита отчета по лаб. работе

3.2

Тема 3.2 Устройства вывода. Классификация и принципы действия принтеров. Принципы построения механической части принтеров. Подключение, настройка и обслуживание принтеров. Разработка приложений с выводом на принтер графической информации. Плоттеры. Коммуникаторы устройств ввода-вывода.

2

4

Метод. указания к лаб. работам

[7]

Защита отчета по лаб. работе

3.3

Тема 3.3 Устройства хранения данных. Назначение и принципы функционирования устройств хранения данных. Основные характеристики и конструктивы. Интерфейсы. Устройства, системы и сети хранения данных. Логическая структура дисков. Устройства хранения на магнитных дисках. Оптические диски. Ленточные устройства. Твердотельные устройства хранения. Системная поддержка внешней памяти. Установка и обслуживание устройств.

2

2

Метод. указания к лаб. работам

[7]

Защита отчета по лаб. работе

3.4

Тема 3.4 Видеосистема. Аудиосистема. Принципы вывода изображений. Графические акселераторы. Дисплей. Интерфейсы мониторов и видеосистем. Дисплейные адаптеры. Видеосервис BIOS. Параметры видеосистемы. Проекционные устройства. Стереоскопические устройства отображения информации. Оцифровка звуковых сигналов. Использование ПК для обработки звука. Методы компрессии звука. Синтез звука. Системы распознавания и синтеза речи. Стереофоническое и объемное воспроизведение. Трехмерный звук. Звуковые карты PC. Интерфейс MIDI.

2

[7]

4

ИНТЕРФЕЙСЫ ЭВМ

4.1

Тема 4.1 Параллельный интерфейс. Традиционный LPT-порт. Расширения стандартного порта. Назначение выводов. Системная поддержка LPT-порта. Применение LPT-порта. Конфигурирование. Подключение к LPT порту нестандартных устройств и обмен данными.

2

4

Метод. указания к лаб. работам

[6],[7]

Защита отчета по лаб. работе

4.2

Тема 4.2 Последовательные интерфейсы. ИнтерфейсRS232 –COM-порт. Назначение выводов. Протокол. Управление потоком данных. Микросхемы. Системная поддержка. Конфигурирование и использованиеCOM-порта.

2

2

Метод. указания к лаб. работам

[6],[7]

4.3

Тема 4.3 Шина USB. Архитектура. Топология шины. Модель передачи данных. Организация обменов. Электрический интерфейс. ХабыUSB. Хост-контроллер. РасширениеOTG. Автоматическое конфигурирование устройств. Проблемы при подключении.

2

2

Метод. указания к лаб. работам

[6],[7]

4.4

Тема 4.4 Шины расширения. Специальные интерфейсы. Беспроводные интерфейсы. Организация шинPCIиPCI-X. Порты графического акселератораAGPиPCIExpress. ИнтерфейсыIDE-ATA/ATAPIиSATA. ИнтерфейсSCSI. Инфракрасный интерфейсIRDA. РадиоинтерфейсBluetooth. ИнтерфейсWi-Fi.

2

[6],[7]

5

ПЕРСПЕКТИВЫ РАЗВИТИЯ ПУ

5.1

Тема 5.1 Перспективы развития периферийных устройств. Обзор передовых отраслей современной науки. Тенденции развития периферийных устройств. Интеграция бытовой техники. Обобщение материала.

2

[7]

Всего часов:

36

68