Указания

Минский государственный высший

Авиационный колледж

МИКРОПРОЦЕССОРНЫЕ

УСТРОЙСТВА

В

РАДИОЭЛЕКТРОННОМ

ОБОРУДОВАНИИ

Минск

С о с т а в и т е л ь

БЕЛЯЕВ Д.А.

заведующий кафедрой «Техническая эксплуатация

радиоэлектронного оборудования»

Данное пособие содержит общие методические указания по изучению дисциплины, контрольные задания для выполнения контрольной работы и перечень литературы. Предназначено для студентов специальности 1-37 04 02 «Техническая эксплуатация авиационного оборудования» направление специальности 1-37 04 02-02 «Техническая эксплуатация авиационного оборудования (радиоэлектронное оборудование)»

I. ОБЩИЕ ОРГАНИЗАЦИОННО-МЕТОДИЧЕСКИЕ

УКАЗАНИЯ

Изучение дисциплины «МПУ в РЭО» должно заложить основы знаний, обеспечивающих успешную техническую эксплуатацию радиотехнических устройств и систем на современной элементной базе.

Цель преподавания дисциплины «Микропроцессорные устройства в радиоэлектронном оборудовании»:

- изучение общего устройства микропроцессоров, микроконтроллеров, микрокомпьютеров, принципов организации обмена информацией и методов построения систем на их основе.

Изучение дисциплины должно заложить основы знаний, обеспечивающих успешную техническую эксплуатацию радиотехнических устройств и систем на современной элементной базе.

Основной задачей дисциплины является получение знаний по архитектуре микропроцессоров, микроконтроллеров и микрокомпьютеров, основам их программирования и использования для решения радиотехнических задач.

В результате изучения дисциплины студент должен знать:

- арифметические и логические основы вычислительной техники;

- общую структуру и принцип функционирования микропроцессорных систем;

- организацию и режимы работы микропроцессоров и микроконтроллеров;

- элементы программирования микропроцессоров и микроконтроллеров;

- особенности применения микропроцессорных устройств в радиоэлектронном оборудовании;

- основные этапы разработки микропроцессорных систем на основе микроконтроллеров и микропроцессоров.

Студент должен уметь:

- работать с учебной и научно-исследовательской литературой;

- обоснованно выбирать архитектурные и структурные решения микропроцессорных систем;

- рационально распределять выполняемые микропроцессорной системой функции между аппаратурой и программным обеспечением;

- оптимизировать используемые технические средства при построении микропроцессорных устройств.

Студент должен быть ознакомлен:

- с тенденциями развития микроконтроллеров, микропроцессоров и микропроцессорных систем;

- с методикой использования литературных источников и справочников по тематике дисциплины.

Общее количество времени, отводимое на изучение дисциплины 130 часов. Из них 14 часов аудиторных занятий, 116 часов - самостоятельная работа.

Распределение аудиторных часов по видам занятий следующее: лекции – 8 часов, практические занятия – 2 часа и лабораторные занятия – 4 часа.

С учетом специальности и условий работы колледжа самостоятельная работа студентов по данной дисциплине организуется в виде индивидуального изучения структурных и функциональных схем микропроцессорных устройств, особенностей их работы и технического обслуживания. Обучаемые самостоятельно изучают образцы современного радиотехнического оборудования, содержащих микропроцессорные устройства и их технические характеристиками, используя указанные в списке литературы источники, а также глобальную информационную сеть Интернет.

По результатам изучения программных вопросов дисциплины выполняется письменная контрольная работа, выполняемая в соответствии с данными методическими указаниями.

По дисциплине «Микропроцессорные устройства в радиоэлектронном оборудовании» также предусмотрено выполнение курсового проекта. Цель курсового проекта заключается в углубленном изучении ключевых вопросов дисциплины, развитию навыков самостоятельной работы обучаемых с учебной и научной литературой. Тема и порядок курсового проектирования оговариваются с руководителем в индивидуальном порядке. Объем пояснительной записки 20-25 листов формата А4.

Защита курсового проекта осуществляется в составе комиссии во время экзаменационной сессии.

Завершается изучение дисциплины «МПУ в РЭО» экзаменом во втором семестре 5 курса.

II. СОДЕРЖАНИЕ УЧЕБНОГО МАТЕРИАЛА

ТЕМА 1. Общие сведения о микропроцессорах и микропроцессорных системах

Роль и место дисциплины «Микропроцессорные устройства в радиоэлектронном оборудовании» в процессе подготовки авиационного радиоинженера. Содержание дисциплины и порядок ее прохождения. Цели и задачи изучения дисциплины. Рекомендации по изучению дисциплины. Основная и дополнительная литература.

Основные понятия и определения. Классификация микропроцессоров. Общая структура микропроцессорной системы. Классификация микропроцессорных архитектур. Два подхода к построению процессоров. Технологии изготовления. Общая структура процессора.

ТЕМА 2. Принципы работы микропроцессора

Виды двоичных кодов. Структура микропроцессора (основные узлы и сигналы). Способы адресации операндов. Слово состояния процессора. Типы машинных циклов. Циклы работы микропроцессора. Система прерываний. Команды и микрокоманды микропроцессора. Форматы команд микропроцессора. Система команд. Быстродействие микропроцессора. Микропроцессоры Intel и AMD.

ТЕМА 3. Принципы работы микропроцессорной системы

Подключение внешних устройств к микропроцессору. Системная шина. Понятие интерфейса. Порты ввода-вывода. Адресное пространство микропроцессорного устройства. Запоминающие устройства. Параметры запоминающих устройств. Системная (основная) память. Организация стека. Таблица векторов прерывания. Обработка прерываний. Согласование быстродействия системной памяти и микропроцессора (кэш-память). Контроллеры прямого доступа к памяти. Внешняя память. Принципы построения таймеров.

ТЕМА 4. Принципы работы микроконтроллеров

Понятие и области применения микроконтроллеров. Классификация микроконтроллеров. Принцип модульной организации микроконтроллеров. Процессорное ядро микроконтроллера. Организация связи микроконтроллера с внешней средой и временем. Вспомогательные аппаратные средства микроконтроллера. Микроконтроллеры семейства MCS-51 и PIC. Система команд микроконтроллеров.

ТЕМА 5. Основы программирования микроконтроллеров

Языки программирования для микроконтроллеров. Структурное программирование. Понятие многофайлового и многомодульного программирования.

ТЕМА 6. Микропроцессорные устройства в радиоэлектронном оборудовании

Микропроцессорные устройства в контрольно-измерительной аппаратуре. Функции микропроцессорных устройств в контрольно-измерительной аппаратуре. Примеры контрольно-измерительных приборов с использованием микропроцессорных устройств. Микропроцессорные устройства в технике связи. Примеры технических устройств связи с применением микропроцессорных устройств. Микропроцессорные устройства в системах контроля радиоэлектронных средств. Задачи автоматизированного контроля радиоэлектронных средств. Модель вычислительного ядра микропроцессорной системы автоматизированной системы контроля. Задачи построения адаптивных систем контроля радиоэлектронных средств. Микропроцессорные устройства в системах управления технологическими процессами. Функции микропроцессорных устройств в системах управления технологическими процессами. Задачи управления технологическими процессами. Особенности микропрограммного управления.

ТЕМА 7. Разработка микропроцессорных систем на основе микроконтроллеров

Основные этапы разработки. Разработка и отладка аппаратных средств. Разработка и отладка программного обеспечения. Методы и средства совместной отладки аппаратных и программных средств.

ІІІ. УКАЗАНИЯ ПО ВЫПОЛНЕНИЮ И ОФОРМЛЕНИЮ