1. Цели освоения дисциплины
| 1.1. | Цель изучения дисциплины – формирование у будущих специалистов теоретических знаний и практических навыков по использованию современных электронно-вычислительных и программных средств для решения широкого спектра задач в различных областях, а именно: • ознакомить студентов с основами теории построения микропроцессорных систем и подсистем управления, ввода-вывода, памяти; • привить навыки работы с различными средствами программирования и отладки для создания программного обеспечения встраиваемых применений; • изложить основные принципы организации мультимикропроцессорных систем. Основными задачами изучения дисциплины «Микропроцессорные системы» являются: - овладение фундаментальными знаниями построения микропроцессорных систем: целостное представление о науке и ее роли в развитии современных информационных технологий; - владение общими вопросами теории и практики; - овладение технологиями анализа и синтеза микропроцессорных систем различных архитектур; - овладение методами сквозного проектирования микропроцессорных систем для различных применений; - приобретение практических навыков работы с различными микропроцессорными системами и средствами их программирования и отладки. |
|---|
2. Место дисциплины в структуре ООП
| Цикл (раздел) ООП: Б1.В.ДВ.01.02 |
3. Компетенции обучающегося, формируемые в результате освоения дисциплины
| ПК-2 | Способен осуществлять концептуальное, функциональное и логическое проектирование систем среднего и крупного масштаба и сложности. |
| ПК-2.1 | Знать: цель создания системы, требования к системе, запросы на изменение требований к системе |
| ПК-2.2 | Уметь: разрабатывать концепцию системы, техническое задание; ставить задачи на разработку требований к подсистемам, контролировать их качество |
| ПК-2.3 | Владеть: навыками оценки соответствия технического задания требованиям существующих систем и их аналогов |
| ПК-7.02 | Способен выполнять разработку технических документов, аппаратных схем адресованных специалисту по инфокоммуникационным технологиям. |
| ПК-7.02.1 | Знать: распределение функций между аппаратным и программным обеспечением. |
| ПК-7.02.2 | Уметь: разрабатывать структурные и функциональные схемы систем в целом, ввод в эксплуатацию программно-аппаратных средств. |
| ПК-7.02.3 | Владеть: навыками разработки технического задания на аппаратное обеспечение |
| В результате освоения дисциплины обучающийся должен | |
| 3.1. | Знать: |
|---|---|
| 3.1.1. | -цель создания системы, требования к системе, запросы на изменение требований к системе. -распределение функций между аппаратным и программным обеспечением. |
| 3.2. | Уметь: |
| 3.2.1. | -разрабатывать концепцию системы, техническое задание; -ставить задачи на разработку требований к подсистемам, контролировать их качество. -разрабатывать структурные и функциональные схемы систем в целом, ввод в эксплуатацию программно-аппаратных средств. |
| 3.3. | Иметь навыки и (или) опыт деятельности (владеть): |
| 3.3.1. | -навыками оценки соответствия технического задания требованиям существующих систем и их аналогов. -навыками разработки технического задания на аппаратное обеспечение. |
4. Структура и содержание дисциплины
| Код занятия | Наименование разделов и тем | Вид занятия | Семестр | Часов | Компетенции | Литература |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Раздел 1. Введение. Классификация, краткая характеристика возможностей и применений МПС. Основные понятия и термины. | ||||||
| 1.1. | Основные понятия микропроцессорной системы. Области применения МП систем Структура сосредоточенных и распределенных МП систем. Магистральные, конвейерные и матричные МП системы. Звездообразные, кольцевые и смешанные распределенные МП системы. | Лекции | 7 | 4 | ПК-2.1, ПК-2.2, ПК-2.3 | Л2.3, Л2.2, Л1.1, Л2.1 |
| 1.2. | Понятие интерфейса. Магистрали адреса, данных и управления. | Сам. работа | 7 | 4 | ПК-7.02.1, ПК-7.02.2, ПК-7.02.3, ПК-2.1, ПК-2.2, ПК-2.3 | Л2.3, Л2.2, Л1.1, Л2.1 |
| Раздел 2. Архитектура МПС. Понятие интерфейса. Шинная концепция | ||||||
| 2.1. | Интерфейс и интерфейсные схемы. Программно-контролируемый обмен и обмен в режиме прерывания. Обмен в режиме прямого доступа к памяти. Метод останова и метод захвата.Шина с тремя состояниями. Системная шина.Трехшинная МПС. | Лекции | 7 | 4 | ПК-7.02.1, ПК-7.02.2, ПК-7.02.3, ПК-2.1, ПК-2.2, ПК-2.3 | Л2.3, Л2.2, Л1.1, Л2.1 |
| 2.2. | Двухшинная МПС. Отличие архитектур шины данных и шины адреса.Особенности шин управления МПС. | Сам. работа | 7 | 6 | ПК-7.02.1, ПК-7.02.2, ПК-7.02.3, ПК-2.1, ПК-2.2, ПК-2.3 | Л2.3, Л2.2, Л1.1, Л2.1 |
| Раздел 3. Организация подсистемы ввода-вывода | ||||||
| 3.1. | Порты ввода-вывода. Организация. Декодирование адреса. Основные принципы. Декодирование адреса при наличии многих запоминающих и внешних устройств. Дешифраторы адреса. Схемные и логические решения. Интерфейсные микросхемы. Микросхемы БИС и их применение в МПС. Периферийный параллельный адаптер, Периферийный связной адаптер. | Лекции | 7 | 4 | ПК-7.02.1, ПК-7.02.2, ПК-7.02.3, ПК-2.1, ПК-2.2, ПК-2.3 | Л2.3, Л2.2, Л1.1, Л2.1 |
| 3.2. | Особенности дешифраторов адреса для двухшинных архитектур. Особенности дешифраторов адреса для шин с последовательным способом передачи информации. Интервальный таймер КР580ВИ53. | Сам. работа | 7 | 6 | ПК-7.02.1, ПК-7.02.2, ПК-7.02.3, ПК-2.1, ПК-2.2, ПК-2.3 | Л2.3, Л2.2, Л1.1, Л2.1 |
| Раздел 4. Организация подсистемы памяти | ||||||
| 4.1. | Запоминающие устройства. Основные сведения. Система параметров. Классификация. Основные структуры ЗУ. Структура 2D. Структура 3D. Структура 2DM. Организация ЗУ типа ROM(M), PROM, EPROM, EEPROM, Flash. Организация ЗУ типа SRAM, DRAM. Регенерация DRAM. Затраты на регенерацию DRAM. Временные диаграммы. | Лекции | 7 | 4 | ПК-7.02.1, ПК-7.02.2, ПК-7.02.3, ПК-2.1, ПК-2.2, ПК-2.3 | Л2.3, Л2.2, Л1.1, Л2.1 |
| 4.2. | DRAM повышенного быстродействия. FPM, EDORAM, BEDORAM, SDRAM, CDRAM, RDRAM, DRDRAM и др.Память с последовательным доступом. Видеопамять. Буферы FIFO и стек. | Сам. работа | 7 | 6 | ПК-7.02.1, ПК-7.02.2, ПК-7.02.3, ПК-2.1, ПК-2.2, ПК-2.3 | Л2.3, Л2.2, Л1.1, Л2.1 |
| Раздел 5. Основные задачи проектирования МПС и средства разработки и отладки | ||||||
| 5.1. | Основные задачи проектирования МПС. Этапы проектирования МПС. Средства разработки и отладки. Средства разработки и отладки контроллеров семейства МК51. Средства разработки и отладки контроллеров Microchip. | Лекции | 7 | 4 | ПК-7.02.1, ПК-7.02.2, ПК-7.02.3, ПК-2.1, ПК-2.2, ПК-2.3 | Л2.3, Л2.2, Л1.1, Л2.1 |
| Раздел 6. Мультимикропроцессорные системы | ||||||
| 6.1. | Организация магистральной, конвейерной, матричной МПС. Особенности. Структура распределенных МПС. Кольцевая, радиальная, смешанная МПС. Особенности. Архитектуры параллельных вычислительных систем. Архитектура с разделяемой общей памятью. Архитектура с распределенной областью памяти. Систолические системы. Машины, управляемые потоком данных. | Лекции | 7 | 4 | ПК-7.02.1, ПК-7.02.2, ПК-7.02.3, ПК-2.1, ПК-2.2, ПК-2.3 | Л2.3, Л2.2, Л1.1, Л2.1 |
| 6.2. | Современные многопроцессорные архитектуры. Кластерный подход. Проблемы каналов связи. Глобальные вычислительные системы. Облачные и Mesh-технологии. | Сам. работа | 7 | 4 | ПК-7.02.1, ПК-7.02.2, ПК-7.02.3, ПК-2.1, ПК-2.2, ПК-2.3 | Л2.3, Л2.2, Л1.1, Л2.1 |
| Раздел 7. Обзор современного состояния и перспективы развития МПС | ||||||
| 7.1. | Современное состояние и перспективы развития МПС. Производительность и энергопотребление. Сравнение параллельных и последовательных интерфейсов (скорость обмена, помехозащищенность, дальность, пропускная способность). Современные последовательные скоростные интерфейсы МПС. | Лекции | 7 | 4 | ПК-7.02.1, ПК-7.02.2, ПК-7.02.3, ПК-2.1, ПК-2.2, ПК-2.3 | Л2.3, Л2.2, Л1.1, Л2.1 |
| 7.2. | Современные последовательные интерфейсы МПС. (SPI, SSI, SCI, I2C, 1-проводные и т.д.) Реализация. Сравнение двух стандартов интерфейса I2C. | Сам. работа | 7 | 7 | ПК-7.02.1, ПК-7.02.2, ПК-7.02.3, ПК-2.1, ПК-2.2, ПК-2.3 | Л2.3, Л2.2, Л1.1, Л2.1 |
| Раздел 8. Проектирование устройств на микроконтроллерах | ||||||
| 8.1. | 1.Лабораторная работа №1 "ИЗУЧЕНИЕ МИКРОКОНТРОЛЛЕРОВ СЕМЕЙСТВА INTEL 8051". | Лабораторные | 7 | 20 | ПК-7.02.1, ПК-7.02.2, ПК-7.02.3, ПК-2.1, ПК-2.2, ПК-2.3 | Л3.1, Л2.2, Л1.1, Л2.1 |
| 8.2. | Проектирование алгоритмов и написание программ на базе однокристальных микро-ЭВМ МК51 | Сам. работа | 7 | 24 | ПК-7.02.1, ПК-7.02.2, ПК-7.02.3 | Л3.1, Л2.3, Л1.1 |
| 8.3. | 2.Лабораторная работа № 2 "ИЗУЧЕНИЕ 8-РАЗРЯДНЫХ МИКРОКОНТРОЛЛЕРОВ MICROCHIP НА ПРИМЕРЕ PIC16F84А". | Лабораторные | 7 | 18 | ПК-7.02.1, ПК-7.02.2, ПК-7.02.3, ПК-2.1, ПК-2.2, ПК-2.3 | Л3.2, Л2.2, Л1.1, Л2.1 |
| 8.4. | Проектирование алгоритмов и написание программ на базе однокристальных микро-ЭВМ PIC16F84A | Сам. работа | 7 | 24 | ПК-7.02.1, ПК-7.02.2, ПК-7.02.3 | Л3.2, Л2.3, Л1.1 |
| 8.5. | 3.Лабораторная работа № 3 "ИЗУЧЕНИЕ МИКРОКОНТРОЛЛЕРОВ ARM CORTEX-M СЕМЕЙСТВА STM32 F0". | Лабораторные | 7 | 18 | ПК-7.02.1, ПК-7.02.2, ПК-7.02.3, ПК-2.1, ПК-2.2, ПК-2.3 | Л2.2, Л1.1, Л2.1 |
| 8.6. | Проектирование алгоритмов и написание программ на базе однокристальных микро-ЭВМ STM32 F0 | Сам. работа | 7 | 24 | ПК-7.02.1, ПК-7.02.2, ПК-7.02.3 | Л2.3, Л1.1 |
| Раздел 9. Аттестация | ||||||
| 9.1. | Экзамен | 7 | 27 | ПК-7.02.1, ПК-7.02.2, ПК-7.02.3, ПК-2.1, ПК-2.2, ПК-2.3 | Л2.3, Л2.2, Л1.1, Л2.1 | |
5. Фонд оценочных средств
| 5.1. Контрольные вопросы и задания для проведения текущего контроля и промежуточной аттестации по итогам освоения дисциплины |
| Задания закрытого типа 1. Состав простой микропроцессорной системы: a) Микропроцессор, память b) Память, шины, микропроцессор c) Память, шины, микропроцессор, блок питания d) Память, шины, микропроцессор, устройства ввода и вывода Ответ: d 2. Магистральные МПС это: a) микропроцессорные модули, подключенные линейно b) модули памяти и модули ввода-вывода, связанные общими шинами. c) микропроцессорные модули, модули памяти и модули ввода-вывода, связанные общими шинами. d) микропроцессорные модули и модули памяти, связанные общим коммутатором. Ответ: c 3. Достоинства радиальной МПС: a) независимость процессов b) простой арбитраж c) короткие линии связи d) неограниченная длина проводного соединения Ответ: а 4) Шина адреса: a) однонаправленная b) управляется устройствами ввода-вывода c) с тремя состояниями d) квитируется специальным сигналом шины управления Ответ: a, c, d 5. Шина данных: a) подключены ВСЕ устройства МПС b) используется для адресации память c) однонаправленная d) обычно буферизируется Ответ: a, d 6. Интерфейсные схемы: a) служат для связи устройств внутри МПС b) преобразуют входную информацию в цифровой код c) служат для связи устройств МПС с внешним миром d) преобразуют входную информацию в аналоговый вид Ответ: b, c 7. Мультишинная архитектура: a) служат для связи устройств внутри МПС b) только мультиплексированная c) служат для связи устройств МПС с внешним миром d) шины могут быть организованы последовательным или параллельным способом Ответ: a, d 8. Порты ввода: a) служат для связи устройств внутри МПС b) обеспечивают согласование интерфейсов c) служат для связи устройств МПС с внешним миром d) подключены только к шине управления Ответ: b, c 8. Порты ввода: a) служат для связи устройств внутри МПС b) обеспечивают согласование интерфейсов c) служат для связи устройств МПС с внешним миром d) подключены только к шине управления Ответ: b, c 9. Декодирование адресов устройств МПС: a) может осуществляться методом линейной выборки b) обеспечивают согласование интерфейсов c) служат для связи устройств МПС с внешним миром d) осуществляется с помощью шины адреса и шины управления Ответ: a, d 10. Память МПС: a) состоит только из регистров b) состоит только из ОЗУ и ПЗУ c) построена иерархически d) кэш процессора не входит в систему памяти МПС Ответ: с 11. Запоминающие устройства: a) бывают самоадресующие b) бывают полупроводниковые c) бывают быстродействующие d) бывают критические Ответ: b, с 12. Основные параметры ЗУ: a) емкость b) организация c) скорость доступа d) вес Ответ: a, b, с 13. Основные структуры ЗУ: a) 2D b) 3D c) 1D d) 6D Ответ: a, b 14. Память с электрическим способом стирания: a) PROM b) ROM(M) c) EPROM d) EEPROM Ответ: d 15. Регенерация памяти: a) поддерживает целостность данных b) обеспечивает кибербезопасность c) снижает производительность МПС d) необходима статическим ОЗУ Ответ: a, c КРИТЕРИИ ОЦЕНИВАНИЯ: Каждое задание оценивается 1 баллом. Оценивание КИМ теоретического характера в целом: • «зачтено» – верно выполнено более 50% заданий; «не зачтено» – верно выполнено 50% и менее 50% заданий; • «отлично» – верно выполнено 85-100% заданий; «хорошо» – верно выполнено 70-84% заданий; «удовлетворительно» – верно выполнено 51-69% заданий; «неудовлетворительно» – верно выполнено 50% или менее 50% заданий. Задания открытого типа 1. Заполните пропуск в следующем утверждении: «_______________ − минимальный квант времени микропроцессора». Ответ: машинный такт 2. Заполните пропуск в следующем утверждении: «Шина __________________ синхронизирует и определяет все операции в МПС». Ответ: управления 3. Какая из шин не является однородной? Ответ: управления 4. В каких единицах измеряется информационная емкость памяти? Ответ: бит или кратных ему величинах 5. Что определяется разрядность МПС? Ответ: микропроцессор 6. Какой машинный цикл является основным в любом микропроцессоре? Ответ: выборка кода операции из памяти 7. Какие основные ограничения при декодировании адресов в МПС методом линейной выборки? Ответ: не рациональное использование адресного пространства МПС 8. «______________− количество информации за единицу времени». Заполните пропуск. Ответ: пропускная способность 9. Шина ___________ является двунаправленной с тремя состояниями и соединяет все устройства МПС. Заполните пропуск. Ответ: данных 10. _______________ архитектура процессора имеет раздельную память данных и программ. Заполните пропуск. Ответ: Гарвардская 11 Архитектура _____________ процессора имеет общую память данных и программ. Заполните пропуск. Ответ: фон Неймана 12. Заполните пропуск в следующем утверждении: «Для МПС, использующих динамическую память, необходимо время на _____________________». Ответ: регенерацию 13. Заполните пропуск в следующем утверждении: «Статическая память в состоянии покоя потребляет _______________ энергии чем динамическая». Ответ: меньше 14. Заполните пропуск в следующем утверждении: «Адрес, по которому переходит процессор при возникновении прерывания называется ________». Ответ: вектор 15. Заполните пропуск в следующем утверждении: «Архитектура микропроцессора с расширенной системой команд называется ___________». Ответ: CISC 16. Заполните пропуск в следующем определении: «Приоритетность обслуживания прерываний в МПС обеспечивает_______________». Ответ: контроллер прерываний 17. Где хранится адрес возврата из подпрограммы? Ответ: в стеке 18. Таймер в МПС используется для определения ___________ интервалов. Заполните пропуск в утверждении. Ответ: временных 19. Заполните пропуск в следующем утверждении: «Процесс разработки МПС требует разработки как аппаратной части, так и разработки ________ обеспечения» Ответ: программного 20. Заполните пропуск в следующем утверждении: «______________ является важнейшим и неотъемлемым этапом разработки МПС, на котором проверяются корректность взаимодействия программного обеспечения и аппаратных средств…». Ответ: тестирование КРИТЕРИИ ОЦЕНИВАНИЯ ОТКРЫТЫХ ЗАДАНИЙ. «Отлично» (зачтено): Ответ полный, развернутый. Вопрос точно и исчерпывающе передан, терминология сохранена, студент превосходно владеет основной и дополнительной литературой, ошибок нет. «Хорошо» (зачтено): Ответ полный, хотя краток, терминологически правильный, нет существенных недочетов. Студент хорошо владеет пройденным программным материалом; владеет основной литературой, суждения правильны. «Удовлетворительно» (зачтено): Ответ неполный. В терминологии имеются недостатки. Студент владеет программным материалом, но имеются недочеты. Суждения фрагментарны. «Неудовлетворительно» (не зачтено): Не использована специальная терминология. Ответ в сущности неверен. Переданы лишь отдельные фрагменты соответствующего материала вопроса. Ответ не соответствует вопросу или вовсе не дан. |
| 5.2. Темы письменных работ для проведения текущего контроля (эссе, рефераты, курсовые работы и др.) |
| 5.2. Темы письменных работ для проведения текущего контроля (эссе, рефераты, курсовые работы и др.) Рефераты: Организация шинных интерфейсов параллельного типа. Организация шинных интерфейсов последовательного типа. Современные технологии увеличения производительности микропроцессорных систем. Организация подсистемы ввода-вывода. Организация подсистем памяти. Архитектура и организация современных способов шинного обмена с памятью. Вопросы к коллоквиуму №1 1.Понятие и организация микропроцессорной системы (МПС). 2.Структура сосредоточенных МПС. Магистральные МПС. 3.Структура сосредоточенных МПС. Матричные МПС. 4.Структура сосредоточенных МПС. Конвейерные МПС. 5.Структура распределенных МПС. Функциональная и топологическая децентрализация. 6.Структура распределенных МПС. Радиальные МПС. 7.Структура распределенных МПС. Кольцевые МПС. 8.Структура распределенных МПС. Смешанная структура МПС. 9.Интерфейс микропроцессоров. Магистраль адреса, магистраль данных и магистраль управления. 10.Интерфейс микропроцессоров. Интерфейсные схемы. 11.Интерфейс микропроцессоров. Программно-контролируемый обмен и обмен в режиме прерывания. 12.Интерфейс микропроцессоров. Обмен в режиме прямого доступа к памяти. Метод останова и метод захвата. Вопросы к коллоквиуму №2 по МПС 1.Аппаратные средства МПС. Концепция шины. Достоинства и недостатки.Пример. 2.Аппаратные средства МПС. Шина с тремя состояниями. Организация. Пример подключения нескольких устройств. 3.Аппаратные средства МПС. Однонаправленная шина. Двунаправленная шина. Организация. Пример. 4.Аппаратные средства МПС. Шина данных. Организация. Пример. 5.Аппаратные средства МПС. Шина адреса.Организация. Пример. 6.Аппаратные средства МПС. Шина управления.Организация. Пример. 7.Аппаратные средства МПС. Трехшинная архитектура. Организация. Достоинства и недостатки. Примеры МПС с трехшинной архитектурой. 8.Аппаратные средства МПС. Двухшинная архитектура. Организация. Достоинства и недостатки. Примеры МПС с двухшинной архитектурой. 9.Аппаратные средства МПС. Мультишинная архитектура. Организация. Достоинства и недостатки. Примеры МПС с мультишинной архитектурой. 10.Аппаратные средства МПС. Системная шина. Понятие. Организация. Пример. 11.Аппаратные средства МПС. Порты ввода. Организация. Пример. 12.Аппаратные средства МПС. Порты вывода. Организация. Пример. 13.Аппаратные средства МПС. Декодирование адреса при наличии нескольких устройств ввода-вывода. Схема. Пример. 14.Аппаратные средства МПС. Декодирование адреса при наличии нескольких ОЗУ и ПЗУ. Схема. Пример. 15.Декодирование адресов. Декодирование с помощью дешифратора.Достоинства и недостатки. Схема. Пример. 16.Декодирование адресов. Декодирование с помощью логического компаратора.Достоинства и недостатки. Схема. Пример. 17.Декодирование адресов. Декодирование методом линейной выборки. Достоинства и недостатки. Схема. Пример. 18.Декодирование адресов. Декодирование с применением комбинационных схем и с выделением памяти для УВВ.Достоинства и недостатки. Схема. Пример. Вопросы к коллоквиуму №3 1.Запоминающие устройства. Основные сведения. Система параметров. 2.Запоминающие устройства. Классификация. 3.Основные структуры запоминающих устройств. 4.Запоминающие устройства типа ROM(M), PROM. 5.Запоминающие устройства типа EPROM, EEPROM. 6.Статические запоминающие устройства. Внутренняя организация. 7.Динамические запоминающие устройства.Внутренняя организация.Схема формирования сигналов записи и считывания. 8.Динамические запоминающие устройства повышенного быстродействия. 9.Регенерация данных в динамических запоминающих устройствах. Затраты времени на регенерацию динамической памяти в МПС. 10.Ассоциативная память. Способы организации. Область применения. 11.Память с последовательным доступом. Организация. Области применения. 12.Интерфейсные схемы. (периферийный параллельный адаптер, периферийный связной адаптер, интервальный таймер). 13.Последовательные интерфейсы. Двухпроводные - SPI, IIC. 14.Последовательные интерфейсы.Однопроводной- 1-Wire. 15.Тенденции построения современных МПС. 16.Процесс разработки МПС. Этапы разработки МПС. Блок-схема проектирования. |
| 5.3. Фонд оценочных средств для проведения промежуточной аттестации |
| Промежуточная аттестация заключается в проведении в конце 7 семестра экзамена по всему изученному курсу при условии выполнения всех лабораторных работ. Экзамен проводится в устной форме по билетам. В билет входит 2 вопроса. Контрольные вопросы к экзамену по курсу «Микропроцессорные системы» 1.Понятие и организация микропроцессорной системы (МПС). 2.Структура сосредоточенных МПС. Магистральные МПС. 3.Структура сосредоточенных МПС. Матричные МПС. 4.Структура сосредоточенных МПС. Конвейерные МПС. 5.Структура распределенных МПС. Функциональная и топологическая децентрализация. 6.Структура распределенных МПС. Радиальные МПС. 7.Структура распределенных МПС. Кольцевые МПС. 8.Структура распределенных МПС. Смешанная структура МПС. 9.Интерфейс микропроцессоров. Магистраль адреса, магистраль данных и магистраль управления. 10.Интерфейс микропроцессоров. Интерфейсные схемы. 11.Интерфейс микропроцессоров. Программно-контролируемый обмен и обмен в режиме прерывания. 12.Интерфейс микропроцессоров. Обмен в режиме прямого доступа к памяти. Метод останова и метод захвата. 13.Аппаратные средства МПС. Концепция шины. 14.Аппаратные средства МПС. Шина с тремя состояниями. 15.Аппаратные средства МПС. Шина данных. 16.Аппаратные средства МПС. Шина адреса. 17.Аппаратные средства МПС. Шина управления. 18.Аппаратные средства МПС. Порты ввода и порты вывода. 19.Аппаратные средства МПС. Декодирование адреса при наличии нескольких устройств ввода-вывода. 20.Аппаратные средства МПС. Декодирование адреса при наличии нескольких ОЗУ и ПЗУ. 21.Декодирование адресов. Декодирование с помощью дешифратора. 22.Декодирование адресов. Декодирование с помощью логического компаратора. 23.Декодирование адресов. Декодирование методом линейной выборки. 24.Декодирование адресов. Декодирование с применением комбинационных схем и с выделением памяти для УВВ. 25.Запоминающие устройства. Основные сведения. Система параметров. 26.Запоминающие устройства. Классификация. 27.Основные структуры запоминающих устройств. 28.Запоминающие устройства типа ROM(M), PROM. 29.Запоминающие устройства типа EPROM, EEPROM. 30.Статические запоминающие устройства. Внутренняя организация. 31.Динамические запоминающие устройства. Внутренняя организация. Схема формирования сигналов записи и считывания. 32.Динамические запоминающие устройства повышенного быстродействия. 33. Регенерация данных в динамических запоминающих устройствах. Затраты времени на регенерацию динамической памяти в МПС. 34. Ассоциативная память. Способы организации. Область применения. 35. Память с последовательным доступом. Организация. Области применения. 36. Интерфейсные схемы. (периферийный параллельный адаптер, периферийный связной адаптер, интервальный таймер). 37. Последовательные интерфейсы. Двухпроводные - SPI, IIC. 38. Последовательные интерфейсы. Однопроводной- 1-Wire. 39. Тенденции построения современных МПС. 40. Процесс разработки МПС. Этапы разработки МПС. Блок-схема проектирования. |
| Приложения |
|
Приложение 1.
ФОС МПС16102021ПТО.docx
Приложение 2.
МПС_Лаб.раб. №1 I8051 (7.02.17).pdf
Приложение 3.
МПС_Лаб.раб. №2 PIC (7.02.17).pdf
Приложение 4.
Методичка STM32 (25.10.18).pdf
Приложение 5.
Вопросы к коллоквиуму №1.pdf
Приложение 6.
Вопросы к коллоквиуму №2.pdf
Приложение 7.
Вопросы к коллоквиуму№3.pdf
|
6. Учебно-методическое и информационное обеспечение дисциплины
| 6.1. Рекомендуемая литература | ||||
| 6.1.1. Основная литература | ||||
| Авторы | Заглавие | Издательство, год | Эл. адрес | |
| Л1.1 | Макуха В.К., Микерин В.А. | МИКРОПРОЦЕССОРНЫЕ СИСТЕМЫ И ПЕРСОНАЛЬНЫЕ КОМПЬЮТЕРЫ 2-е изд., испр. и доп. Учебное пособие для вузов: | М.:Издательство Юрайт, 2018 | biblio-online.ru |
| 6.1.2. Дополнительная литература | ||||
| Авторы | Заглавие | Издательство, год | Эл. адрес | |
| Л2.1 | Сажнев А.М. | ЦИФРОВЫЕ УСТРОЙСТВА И МИКРОПРОЦЕССОРЫ 2-е изд., пер. и доп. Учебное пособие для академического бакалавриата: Гриф УМО ВО | М.:Издательство Юрайт, 2018 | biblio-online.ru |
| Л2.2 | Смирнов Ю.А., Соколов С.В., Титов Е.В. | Основы микроэлектроники и микропроцессорной техники: Учебное пособие | ЭБС Лань, 2013 // ЭБС "Лань" | e.lanbook.com |
| Л2.3 | Д.Ю. Муромцев, Е.Н. Яшин | Микропроцессоры и микроЭВМ: учебное пособие | Тамбов : Издательство ФГБОУ ВПО «ТГТУ», 2013 | biblioclub.ru |
| 6.1.3. Дополнительные источники | ||||
| Авторы | Заглавие | Издательство, год | Эл. адрес | |
| Л3.1 | В.В. Белозерских | Микроконтроллеры семейства MCS-51: Методические указания по выполнению лабораторной работы | Алтайского государственного университета, 2012 | |
| Л3.2 | В.В. Белозерских | Разработка микропроцессорных систем на базе микроконтроллера PIC16F84: Методические указания по выполнению лабораторной работы | Алтайского государственного университета, 2009 | |
| 6.2. Перечень ресурсов информационно-телекоммуникационной сети "Интернет" | ||||
| Название | Эл. адрес | |||
| Э1 | 1. www.gpntb.ru/ Государственная публичная научно-техническая библиотека. | |||
| Э2 | 2. www.nlr.ru/ Российская национальная библиотека. | |||
| Э3 | 3. www.nns.ru/ Национальная электронная библиотека. | |||
| Э4 | 4. www.rsl.ru/ Российская государственная библиотека. | |||
| Э5 | 5. www.microinform.ru/ Учебный центр компьютерных технологий «Микроинформ». | |||
| Э6 | 6. www.tests.specialist.ru/ Центр компьютерного обучения МГТУ им. Н.Э.Баумана. | |||
| Э7 | 7. www.intuit.ru/ Образовательный сайт | |||
| Э8 | 8. www.window.edu.ru/ Библиотека учебной и методической литературы | |||
| Э9 | 9. www.ihtika.lib.ru/ Библиотека учебной и методической литературы | |||
| Э10 | 10. news.rea.ru/portal/Departments.nsf/(Index)/Lib Библиотека Российской экономической академии им. Плеханова. | |||
| Э11 | 11. www.e.lanbook.com Электронная библиотечная система издательства "Лань" | |||
| Э12 | Курс в Мудле Микропроцессорныеисистемы | portal.edu.asu.ru | ||
| 6.3. Перечень программного обеспечения | ||||
| Open Office – Условия использования по ссылке http://www.openoffice.org/license.html 7-Zip – Условия использования по ссылке http://www.7-zip.org/license.txt Acrobat Reader DC – Условия использования по ссылке http://wwwimages.adobe.com/content/dam/Adobe/en/legal/servicetou/Acrobat_com_Additional_TOU-en_US-20140618_1200.pdf Операционная система Microsoft® Win Starter 7 Russian Academic OPEN License No Level Legalization Get Genuine (версия 7). Microsoft WindowsMicrosoft Office 2010 (Office 2010 Professional, № 4065231 от 08.12.2010), (бессрочно); Microsoft Windows 7 (Windows 7 Professional, № 61834699 от 22.04.2013), (бессрочно); Chrome (http://www.chromium.org/chromium-os/licenses), (бессрочно); 7-Zip (http://www.7-zip.org/license.txt), (бессрочно); AcrobatReader (http://wwwimages.adobe.com/content/dam/Adobe/en/legal/servicetou/Acrobat_com_Additional_TOU-en_US-20140618_1200.pdf), (бессрочно); ASTRA LINUX SPECIAL EDITION (https://astralinux.ru/products/astra-linux-special-edition/), (бессрочно); LibreOffice (https://ru.libreoffice.org/), (бессрочно); Веб-браузер Chromium (https://www.chromium.org/Home/), (бессрочно); Антивирус Касперский (https://www.kaspersky.ru/), (до 23 июня 2024); Архиватор Ark (https://apps.kde.org/ark/), (бессрочно); Okular (https://okular.kde.org/ru/download/), (бессрочно); Редактор изображений Gimp (https://www.gimp.org/), (бессрочно) | ||||
| 6.4. Перечень информационных справочных систем | ||||
| Не используются | ||||
7. Материально-техническое обеспечение дисциплины
| Аудитория | Назначение | Оборудование |
|---|---|---|
| Помещение для самостоятельной работы | помещение для самостоятельной работы обучающихся | Компьютеры, ноутбуки с подключением к информационно-телекоммуникационной сети «Интернет», доступом в электронную информационно-образовательную среду АлтГУ |
| Учебная аудитория | для проведения занятий лекционного типа, занятий семинарского типа (лабораторных и(или) практических), групповых и индивидуальных консультаций, текущего контроля и промежуточной аттестации, курсового проектирования (выполнения курсовых работ), проведения практик | Стандартное оборудование (учебная мебель для обучающихся, рабочее место преподавателя, доска) |
| 209К | лаборатория схемотехники и микропроцессорных систем - учебная аудитория для проведения занятий семинарского типа (лабораторных и(или) практических); проведения групповых и индивидуальных консультаций, текущего контроля и промежуточной аттестации | Учебная мебель на 15 посадочных мест; рабочее место преподавателя; доски меловые 1шт. компьютеры: марка Aquarius модель Cel-2533 - 2 единицы; внутрисхемный программатор-отладчик PICkit 3 - 5шт.; компьютер Парус 945 - 13шт.; монитор 15"LG Flatron; монитор 17"Samsung 793 MB; набор PICkit 3; паяльная станция -5шт.; плата оценочная DEO-Nano - 8шт.;системный блок Celeron 2400$/ методические указания по выполнению лабораторных работ: Разработка микропроцессорных систем на базе микроконтроллера PIC16F84; Микроконтроллеры семейства MCS; Методы кодирования и сжатия информации |
| 001вК | склад экспериментальной мастерской - помещение для хранения и профилактического обслуживания учебного оборудования | Акустический прибор 01021; виброизмеритель 00032; вольтметр Q1202 Э-500; вольтметр универсальный В7-34А; камера ВФУ -1; компьютер Турбо 86М; масспектрометр МРС -1; осциллограф ЕО -213- 2 ед.; осциллограф С1-91; осциллограф С7-19; программатор С-815; самописец 02060 – 2 ед.; стабилизатор 3218; терц-октавный фильтр 01023; шкаф вытяжной; шумомер 00026; анализатор АС-817; блок 23 Г-51; блок питания "Статрон" – 2 ед.; блок питания Ф 5075; вакуумный агрегат; весы; вольтметр VM -70; вольтметр В7-15; вольтметр В7-16; вольтметр ВУ-15; генератор Г-5-6А; генератор Г4-76А; генератор Г4-79; генератор Г5-48; датчик колебаний КВ -11/01; датчик колебаний КР -45/01; делитель Ф5093; измеритель ИМП -2; измеритель параметров Л2-12; интерферометр ИТ 51-30; источник "Агат" – 3 ед.; источник питания; источник питания 3222; источник питания ЭСВ -4; лабораторная установка для настройки газовых лазеров; лазер ЛГИ -21; М-кальк-р МК-44; М-калькул-р "Электроника"; магазин сопротивления Р4075; магазин сопротивления Р4077; микроскоп МБС -9; модулятор МДЕ; монохроматор СДМС -97; мост переменного тока Р5066; набор цветных стекол; насос вакумный; насос вакуумный ВН-01; осциллограф С1-31; осциллограф С1-67; осциллограф С1-70; осциллограф С1-81; осциллоскоп ЕО -174В – 2 ед.; пентакта L-100; пирометр "Промень"; пистонфон 05001; преобразователь В9-1; прибор УЗДН -2Т; скамья оптическая СО 1м; спектограф ДФС -452; спектограф ИСП -51; стабилизатор 1202; стабилизатор 3217 – 4 ед.; стабилизатор 3218; стабилизатор 3222 – 3 ед.; станок токарный ТВ-4; усилитель мощности ЛВ -103 – 4 ед.; усилитель У5-9; центрифуга ВЛ-15; частотомер Ч3-54А; шкаф металлический; эл.двигатель; электродинамический калибратор 11032 |
8. Методические указания для обучающихся по освоению дисциплины
| В приложении. |