Курс "Основы микропроцессорных систем"

План курса

Цель, задачи и аннотация учебного курса

Цель курса – формирование у студентов теоретических знаний физической основы компьютерной техники и микропроцессорных систем, принципов работы технических устройств ИКТ, а также практических навыков работы в современной программно-технической среде и использования современных технологий программирования для создания микропроцессорных систем.

Задачи:

1. Сформировать теоретические знания:

• физической основы компьютерной техники и микропроцессорных систем,
• принципов построения электрических принципиальных схем,
• принципов работы ассемблера,
• основ работы с микроконтроллерами серии PIC.

2. Сформировать практические умения и навыки:

• работы в современной программно-технической среде,
• разработки и конструирования макетов микропроцессорных систем,
• использования современных технологий программирования для создания микропроцессорных систем.

Курс направлен на формирование у студентов теоретических знаний физической основы компьютерной техники и микропроцессорных систем, принципов работы технических устройств ИКТ, а также практических навыков работы в современной программно-технической среде и использования современных технологий программирования для создания микропроцессорных систем.

Изучению курса должны предшествовать следующие дисциплины:

• Информационные технологии
• Информатика и программирование
• Операционные системы, среды и оболочки
• Высокоуровневые методы информатики и программирования

Курс предлагается в дополнение к дисциплине «Вычислительные системы, сети и телекоммуникации» по направлению подготовки 230700 Прикладная информатика (квалификация (степень) «бакалавр»). Курс также может быть применён при изучении дисциплин «Основы электроники и микропроцессорной техники», «Промышленная техника», «Механика и конструирование роботов» и др.

Требования к знаниям, умениям, компетенциям

В результате изучения курса студент должен: знать:

• основные понятия и принципы работы микропроцессорной техники,
• основы машинной логики,
• классификацию и структуру микроконтроллеров,
• основные этапы разработки микропроцессорных систем,
• принципы построения электрических принципиальных схем,
• принципы работы ассемблера,
• основы работы с микроконтроллерами серии PIC,
• особенности процессоров персональных компьютеров;

уметь:

• выполнять арифметические и логические операции с числами в различных системах счисления,
• строить электронные принципиальные схемы и рассчитывать напряжение в электрической сети,
• применять интегрированную среду разработки программных кодов PIC-микроконтроллеров MPLAB,
• разрабатывать алгоритмы и создавать программы для PIC-микроконтроллера,
• проектировать и собирать макеты электромеханических систем из подобранных компонентов,
• применять программатор для программирования микроконтроллера,
• тестировать микропроцессорные системы;

владеть компетенциями:

• способен использовать, обобщать и анализировать информацию, ставить цели и находить пути их достижения в условиях формирования и развития информационного общества (ОК-1);
• способен самостоятельно приобретать и использовать в практической деятельности новые знания и умения, стремится к саморазвитию (ОК-5);
• способен понимать сущность и проблемы развития современного информационного общества (ОК-7);
• способен использовать основные законы естественнонаучных дисциплин в профессиональной деятельности и эксплуатировать современное электронное оборудование и информационно-коммуникационные технологии в соответствии с целями образовательной программы бакалавра (ПК-3);
• способен применять к решению прикладных задач базовые алгоритмы обработки информации, выполнять оценку сложности алгоритмов, программировать и тестировать программы (ПК-10).

Форма контроля: зачет

Лекционный материал

• Лекция 1. Основные направления исследований в области робототехники
• Лекция 2. Основные понятия и принципы работы микропроцессорной техники. Функции основных устройств микропроцессорной системы
• Лекция 3. Машинная логика. Система команд процессора
• Лекция 4. Классификация и структура микроконтроллеров. Процессорное ядро микроконтроллера
• Лекция 5. Организация связи микроконтроллера с внешней средой и временем. Микроконтроллеры серии PIC и их особенности
• Лекция 6. Особенности микроконтроллеров PIC18F2550. Система команд
• Лекция 7. Разработка микропроцессорной системы на основе микроконтроллера. Построение электрических принципиальных схем
• Лекция 8. Разработка программного обеспечения для PIC-микроконтроллеров
• Лекция 9. Программаторы для PIC-микроконтроллеров. Их применение
• Лекция 10. Процессоры персональных компьютеров. Перспективы развития

Глоссарий

Глоссарий по курсу

Лабораторные работы

• ЛР 1. Арифметические и логические операции с числами в различных системах счисления
• ЛР 2. Представление информации в компьютере
• ЛР 3. Построение электронной принципиальной схемы «светофора»
• ЛР 4. Знакомство со средой разработки MPLAB
• ЛР 5. Конструирование и программирование «светофора»
• ЛР 6. Переменные, циклы и ожидание нажатия кнопки
• ЛР 7. Прерывания
• ЛР 8. Связь микроконтроллера с периферийными устройствами посредством последовательного порта RS232C
• ЛР 9. Подключение реверсивных двигателей
• ЛР 10. Управление реверсивными двигателями посредством последовательного порта RS232C

Тестирование

www.master-test.net

• зарегистрироваться (подтвердить регистрацию)
• в личном кабинете добавить преподавателя (ввести код b028bcd8)
• дождаться активации тестов
• выполнить тесты

Успеваемость

проверь свою успеваемость