  ЛИСТ СОГЛАСОВАНИЯ
от ____.____.2015
Содержание: УМК по дисциплине «Микропроцессоры» для студентов направления подготовки 03.03.03 РАДИОФИЗИКА, очная форма обучения,
Автор(-ы): Флягин В.М.
Объем 16 стр.
Должность
|
ФИО
|
Дата согласования
|
Результат согласования
|
Примечание
|
Заведующий кафедрой радиофизики
|
Михеев В.А.
|
16.04.2015
|
Рекомендовано к электронному изданию
|
Протокол заседания кафедры от 16.04.2015
№ 8
|
Председатель УМК Физико-технического института
|
Креков С.А.
|
__.__.2015
|
Согласовано
|
Протокол заседания УМК от___
|
Директор ИБЦ
|
Ульянова Е.А.
|
__.__.2015
|
Согласовано
|
|
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ
РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение
высшего профессионального образования
«ТЮМЕНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»
Физико-технический институт
Кафедра радиофизики
Флягин В.М.
МИКРОПРОЦЕССОРЫ
Учебно-методический комплекс. Рабочая программа
для студентов направления 03.03.03 РАДИОФИЗИКА (уровень бакалавриата),
форма обучения очная
Тюменский государственный университет
2015 г.
Флягин В.М. Микропроцессоры. Учебно-методический комплекс. Рабочая программа для студентов направления 03.03.03 Радиофизика, очная форма обучения. Тюмень, 2015. 16 стр.
Рабочая программа составлена в соответствии с требованиями ФГОС ВО с учетом рекомендаций и ПрОП ВО по направлению и профилю подготовки.
Рабочая программа дисциплины «Микропроцессоры» опубликована на сайте ТюмГУ: «Микропроцессоры» [электронный ресурс] / Режим доступа: http://www.umk3plus.utmn.ru., свободный.
Рекомендовано к изданию кафедрой радиофизики. Утверждено директором Физико-Технического Института Тюменского Государственного Университета.
ОТВЕТСТВЕННЫЙ РЕДАКТОР:
заведующий кафедрой радиофизики Михеев В.А., к.ф.-м.н., доцент
© Тюменский государственный университет, 2015.
© В.М. Флягин, 2015.
1. Пояснительная записка
1.1. Цели и задачи дисциплины
Целью дисциплины «Микропроцессоры» является ознакомление студентов с важнейшим на данный момент направлением микроэлектроники – микропроцессорной техникой, с общими принципами построения и функционирования микропроцессорных систем, приобретение практических навыков использования микропроцессоров для решения разнообразных технических задач.
Задачами дисциплины являются:
ознакомление с теорией проектирования узлов и элементов микроэлектронных систем, способами организации вычислений и управления на базе современных микропроцессорных и микроконтроллерных средств;
получение практических навыков построения микроконтроллерных систем и написания программ для их управления;
изучение современных аппаратных и программных средств поддержки проектирования микропроцессорных и микроконтроллерных систем.
1.2. Место дисциплины в структуре образовательной программы
«Микропроцессоры» является дисциплиной вариативной части Б1 для направления 03.03.03 «Радиофизика».
Содержание курса базируется на знаниях, приобретенных при изучении следующих дисциплин: «Электричество и магнетизм», «Электротехника», «Основы радиоэлектроники», «Программирование».
Таблица 1.
Разделы дисциплины и междисциплинарные связи с обеспечиваемыми (последующими) дисциплинами
№ п/п
|
Наименование обеспечиваемых (последующих) дисциплин
|
Темы дисциплины необходимые для изучения обеспечиваемых (последующих) дисциплин
|
1
|
2
|
3
|
4
|
5
|
6
|
7
|
1.
|
Полупроводниковая электроника
|
|
Х
|
Х
|
Х
|
Х
|
Х
|
Х
|
1.3. Компетенции обучающегося, формируемые в результате освоения данной образовательной программы.
В результате освоения ОП выпускник должен обладать следующими общепрофессиональными компетенциями:
способность к овладению базовыми знаниями в области математики и естественных наук, их использованию в профессиональной деятельности (ОПК-1);
способность понимать принципы работы и методы эксплуатации современной радиоэлектронной и оптической аппаратуры и оборудования (ПК-1);
способность использовать основные методы радиофизических измерений (ПК-2).
1.4. Перечень планируемых результатов обучения по дисциплине
В результате изучения дисциплины студент должен:
знать:
• архитектуру и принципы построения микропроцессорных систем, базовые схемы;
• современные микропроцессоры и микроконтроллеры, методы их конструирования;
• типовые микропроцессорные системы на основе микроконтроллеров Microchip;
• микропроцессорные системы с датчиками;
• методы и способы разработки программного обеспечения для встроенных электронных систем;
• принципы функционирования микропроцессорных средств управления.
уметь:
• проводить сравнительный анализ микропроцессоров и микроконтроллеров;
• проектировать схемы с применением микроконтроллеров.
владеть: навыками разработки электронных устройств на основе микроконтроллеров.
2. Структура и трудоемкость дисциплины.
Семестр 6. Форма промежуточной аттестации: экзамен. Общая трудоемкость дисциплины составляет 3 зачётных единицы, 108 академических часов, из них 57,75 часа, выделенных на контактную работу с преподавателем (в т.ч. иные виды работы (контактной) 3,75 ч.), 50,25 ч., выделенных на самостоятельную работу.
3. Тематический план.
Таблица 2.
Тематический план
№
|
Тема
|
недели семестра
|
Виды учебной работы и самостоятельная работа, в час.
|
Итого часов по теме
|
Из них в интерактивной форме
|
Итого количество
баллов
|
Лекции
|
Семинар. занятия
|
Лаборат. занятия
|
Самост. работа*
|
Модуль 1 1-5
|
1.
|
Введение
|
1
|
2
|
-
|
0
|
0
|
2
|
0
|
0
|
2.
|
Архитектура микропроцессоров
|
2-4
|
6
|
-
|
2
|
10
|
18
|
2
|
0-10
|
3.
|
Производительность микропроцессоров
|
5
|
2
|
-
|
2
|
4
|
8
|
2
|
0-10
|
|
Всего
|
|
10
|
-
|
4
|
14
|
28
|
4
|
0-20
|
Модуль 2 6-12
|
1.
|
8-разрядные микропроцессоры
|
6-9
|
8
|
-
|
8
|
10
|
26
|
3
|
0-40
|
2.
|
32-разрядные микропроцессоры
|
10-12
|
6
|
-
|
0
|
5
|
11
|
0
|
0
|
|
Всего
|
|
14
|
-
|
8
|
15
|
37
|
3
|
0-40
|
Модуль 3 13-18
|
1.
|
Микроконтроллеры
|
13-16
|
8
|
-
|
6
|
10
|
24
|
2
|
0-30
|
2.
|
Тенденции развития микропроцессорной техники
|
17-18
|
4
|
-
|
0
|
15
|
19
|
0
|
0-10
|
|
Всего
|
|
12
|
-
|
6
|
25
|
43
|
2
|
0-40
|
|
Итого
|
|
36
|
-
|
18
|
54
|
108
|
9
|
0-100
|
|
Из них в интерактивной форме
|
|
4
|
|
5
|
|
|
9
|
|
*Самостоятельная работа (включая иные виды контактной работы).4. Виды и формы оценочных средств в период текущего контроля
Таблица 3.
№
|
Тема
|
Устный опрос
|
Письменная работа
|
итого баллов
|
|
|
защита лаб.
работ
|
отчеты по лаб.
работам
|
реферат
|
отчеты по
самостоятельной
работе
|
Модуль 1
|
1.
|
Введение
|
|
|
|
|
0
|
2.
|
Архитектура микропроцессоров
|
5
|
5
|
0
|
0
|
0-10
|
3.
|
Производительность микропроцессоров
|
5
|
5
|
0
|
0
|
0-10
|
|
Всего
|
10
|
10
|
|
|
0-20
|
Модуль 2
|
1.
|
8-разрядные микропроцессоры
|
20
|
20
|
0
|
0
|
0-40
|
2.
|
32-разрядные микропроцессоры
|
0
|
0
|
0
|
0
|
0
|
|
Всего
|
20
|
20
|
0
|
0
|
0-40
|
Модуль 3
|
1.
|
Микроконтроллеры
|
10
|
10
|
0
|
10
|
0-30
|
2.
|
Тенденции развития микропроцессорной техники
|
0
|
0
|
10
|
0
|
0-10
|
|
Всего
|
10
|
10
|
10
|
10
|
0-40
|
|
Итого
|
|
|
|
|
0-100
|
5. Содержание дисциплины.
Модуль 1.
Тема 1. Введение.
Трудоемкость лекционного курса – 2 часа.
История развития микропроцессорных систем. Обобщённая структура микропроцессора. Основные параметры микропроцессоров.
Тема 2. Архитектура микропроцессоров.
Трудоемкость лекционного курса – 6 часов.
Общие понятия архитектуры микропроцессоров. Классификация микропроцессоров.
Тема 3. Производительность микропроцессоров.
Трудоемкость лекционного курса – 2 часа.
Понятие производительности микропроцессоров, способы и программные средства ее измерения.
Модуль 2.
Тема 1. 8-разрядные микропроцессоры.
Трудоемкость лекционного курса – 8 часов.
Архитектура 8-разрядных микропроцессоров на примере Z-80. Алгоритм работы микропроцессора. Регистры микропроцессора и их назначение. Функции арифметико-логического устройства. Регистр команд и устройство управления процессором. Управление шинами адреса и данных. Элементы схемотехники 8-разрядных процессоров (схемы входа и выхода, трёхстабильные схемы входа/выхода). Обработка команд программы микропроцессором. Машинные циклы. Методы адресации. Система команд Z-80. Элементы языка программирования Assembler. Система прерываний. Разрешение и запрещение прерываний. Маскируемое и немаскируемое прерывания. Прием запросов. Обработка прерываний. Особенности 8-разрядных микропроцессоров других производителей (i8086, КР580).
Тема 2. 32-разрядные микропроцессоры.
Трудоемкость лекционного курса – 6 часов.
Особенности архитектуры 32-разрядных микропроцессоров: система команд; CISC- и RISC- процессоры; способы адресации. Способы повышения производительности микропроцессоров: конвейерная обработка команд; система управления шиной; кэш-память; поддержка виртуальной памяти, суперскалярность. Структура и основные параметры 32-разрядных микропроцессоров фирмы Intel. 32-разрядные микропроцессоры других производителей.
Модуль 3.
Тема 1. Микроконтроллеры.
Трудоемкость лекционного курса – 8 часов.
Назначение и классификация микроконтроллеров. Архитектурные особенности. Применение микроконтроллеров.
Тема 2. Тенденции и перспективы развития микропроцессорной техники.
Трудоемкость лекционного курса – 4 часа.
Физические, технологические и архитектурные направления развития микропроцессов.
6. Планы семинарских занятий.
Семинарские занятия учебным планом ООП не предусмотрены.
7. Лабораторный практикум.
Лабораторный практикум выполняется на специализированном стенде с использованием 8-разрядного микроконтроллера PIC16F877A семейства Microchip. Для успешного выполнения лабораторный практикум обеспечивается методическими рекомендациями и программными средствами разработки радиоэлектронных устройств.
|
