Курс: Элементы управления в АСОиУ

Тематический план

Элементы управления в АСОИУ

Объём дисциплины по видам учебных занятий (в часах)

Семестры

З.Е.

Всего

Лек

Сем

Лр

Др

Сам

Свободно

Аттестация

Баллы за ДМ

Семестр 8

12 недель

Объем

144

1.5

Экзамен (+30 баллов +30 часов)

ДМ 1	35
ДМ 2	35
Итого	100

Кол-во

Итого:

144

55.5

100


Семестры		Недели
Семестры		1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14	15	16	17	18	19	20
Семестр 8 12 недель	Модули						М						М
	КМ					РК					РК	ДЗ
	Объем					3					3	18
	Тип
	Объем


Виды учебной работы	Объем в часах по семестрам
Всего	08 семестр	__ семестр
1. Контактная работа обучающихся с преподавателем по видам учебных занятий (всего)
Аудиторная работа (всего)	68	68
· Лекции (Л)	34	34
· лабораторные работы (ЛР)	34	34
2. Самостоятельная работа обучающихся (СР) (всего)	76	76
· Проработка учебного материала лекций	10	10
· Подготовка к лабораторным работам	12	12
· Подготовка к рубежному контролю, контрольной работе	6	6
· Выполнение домашнего задания	18	18
·
Вид промежуточной аттестации обучающегося	экзамен 30	экзамен 30

Модуль 1. Микропроцессорные управляющие системы АСОИУ. Объем: 47 часов.

Лекции по модулю 1 ………………………………………………………… 16 часов.

Лекция 1. Введение. Общие сведения о микропроцессорных системах(МПС) управления в АСОИУ. Обзор и классификация микропроцессорных систем управления в АСОИУ. Стандарт ISA-95: место МПС в иерархии управления. Мультипроцессорные МПС в АСОИУ. Типы мультипроцессорных систем и их особенности. (2 часа)

Лекция 2. Особенности обработки аналоговой информации в микропроцессорных системах в АСОИУ. Вопросы преобразования аналоговых сигналов. Конструктивные особенности устройств ЦАП и АЦП. ЦАП: назначение, классификация, основные характеристики. АЦП: назначение, классификация, основные характеристики. (2 часа)

Лекция 3. Организация обмена информацией в МПС АСОИУ. Шины и циклы обмена. Функции устройств магистрали. Системная магистраль: архитектура и функционирование. Прямой доступ к памяти. Организация векторных и радиальных прерываний в МПС: достоинства и недостатки. (2 часа)

Лекция 4. Особенности архитектуры микропроцессоров в системах управления. Микропроцессоры с CISC- и RISC- архитектурой. Система команд микропроцессора. Быстродействие микропроцессоров. (2 часа)

Лекция 5. Универсальный 32-битный микропроцессор на примере IA-32: структура, функции основных блоков, регистровая структура, типы и функции регистров, режимы работы. Реальный и защищенный режимы. Система команд: общая характеристика. (2 часа)

Лекция 6. Организация памяти универсального 32-битного микропроцессора: логическое и физическое адресные пространства, сегментная организация памяти. Процедура формирования линейного адреса при сегментной организации памяти. (2 часа)

Лекция 7. Универсальный 32-битный микропроцессор на примере IA-32: сегментно-страничная организация памяти, алгоритм страничного преобразования линейного адреса в физический адрес. Буфер ассоциативной трансляции адресов. Алгоритмы замещения страниц и их характеристики. (2 часа)

Лекция 8. Аппаратная поддержка работы операционной системы в мультизадачном режиме. Механизмы защиты. Уровни привилегий. Шлюзы вызова. Мультипрограммный режим. Система прерываний. Особые случаи. (2 часа)

Лабораторные работы по модулю 1 ……………………….…………… 17 часов.

1. Интегральный таймер 555. (5 часов)

2. Цифро-аналоговые преобразователи. (6 часов)

3. Формирование временных интервалов с помощью микроконтроллеров. (6 часов)

Самостоятельная работа по модулю 1 …………………………………. 14 часов.

Проработка разделов лекционного курса ………………………………………….. 5 часов.

Подготовка к лабораторным работам и написание отчета ……………..… 6 часов.

Подготовка к рубежному контролю ……………………………………….………..….. 3 часа.

Модуль 2. Архитектура микроконтроллеров и управляющих систем АСОИУ на микроконтроллерах. Объем: 67 часов.

Лекции по модулю 2 ………………………………………………………….…. 18 часов.

Лекция 9. Структура микроконтроллера (МК). Основные блоки и узлы. Особенности системы команд микроконтроллера с RISC-архитектурой на примере MCS51. Программистская и системная программистская модели МК. Виды адресации. Работа со стеком. (2 часа)

Лекция 10. Процессорное ядро и организация памяти микроконтроллеров. Командный и машинный циклы микроконтроллера. Конвейеризация: принцип работы конвейера, проблемы конвейеризации. (2 часа)

Лекция 11. Интерфейсные блоки микроконтроллера: UART, IC2, RS434. (2 часа)

Лекция 12. Вспомогательные аппаратные средства микроконтроллеров: таймеры, процессоры событий, модули прерываний. (2 часа)

Лекция 13. Аппаратные средства обеспечения надёжной работы микроконтроллеров. Дополнительные модули микроконтроллеров. (2 часа)

Лекция 14. Архитектура микроконтроллеров AVR фирмы Atmel(Microchip). (2 часа)

Лекция 15. Система команд микроконтроллеров AVR фирмы Atmel. Программистская и системная программистская модели МК AVR фирмы Atmel. (2 часа)

Лекция 16. Особенности разработки цифровых устройств на основе микроконтроллеров. Критерии выбора компонентной базы. (2 часа)

Лекция 17. Разработка программ для МК AVR фирмы Atmel. Atmel Studio 7 - интегрированная среда проектирования (IDE) систем на базе микроконтроллеров семейств AVR Atmel. (2 часа)

Лабораторные работы по модулю 2 ……………………….………………17 часов.

4. АЦП прямого счёта. (5 часов)

5. АЦП последовательного приближения. (6 часов)

6. Применение микроконтроллеров для создания сложных систем. (6 часов)

Самостоятельная работа по модулю 2 …………………………………... 32 часа.

Проработка разделов лекционного курса ………………………………………...... 5 часов.

Подготовка к лабораторным работам и написание отчета ……………..… 6 часов.

Подготовка к рубежному контролю ……………………………………….………..….. 3 часа.

Выполнение домашнего задания …………………………………………………......... 18 часов.

Модуль 3. экзамен. Объем: 30 часов.

Самостоятельная работа по модулю 3 …………………………………. 30 часов.

Подготовка к экзамену ………………………………………………………...……….......... 30 часов.