Скачать 160.67 Kb.
|
Правительство Российской Федерации Московский институт электроники и математики Научно-исследовательского университета "Высшая школа экономики" Факультет Информационных технологий и вычислительной техники Кафедра Вычислительные системы и сети Программа дисциплины «Микропроцессорные системы» для направления 230100.01 «Информатика и вычислительная техника» подготовки специалиста Автор программы доцент, к.т.н. В.В.Ерохин verokhin@hse.ru Одобрена на заседании кафедры вычислительных систем и сетей «___»____________ 2012 г Зав. кафедрой А.В. Вишнеков Москва 1. Цели и задачи дисциплины Целью курса "Микропроцессорные системы" является ознакомление студентов с микропроцессорными средствами и методами проектирования микропроцессорных систем на их основе. В результате изучения курса студенты должны усвоить определенные знания и умения. 2. Требования к уровню освоения содержания дисциплины Основные знания, приобретаемые студентами при изучении дисциплины: - структура, архитектура и назначение микропроцессорных комплексов БИС и микро-ЭВМ; - методы выбора структуры и построения цифровых систем на основе микропроцессорных средств; - средства и методы разработки программного обеспечения микропроцессорных систем; - средства и методы разработки и отладки технических средств и микропроцессорных систем в целом. Основные умения, приобретаемые студентами при изучении дисциплины: - выбор микро-ЭВМ или микропроцессорного набора БИС для построения цифровых систем; - разработка программного обеспечения микропроцессорной системы; - разработка технических средств МП-системы. 3. Объем дисциплины и виды учебной деятельности
4. Содержание дисциплины 4.1. Разделы дисциплины и виды занятий
однокристальные микро-ЭВМ и контроллеры, организация и особенности проектирования систем на их основе; краткий обзор состояния и перспективных проектов МПС; мультимикропроцессорные системы, основные конфигурации, области их использования; транспъютерные системы; 4.2. Содержание разделов дисциплины 1. Введение. (2 часа) Цель курса. Роль микропроцессорной техники в технической революции. Основные понятия в микропроцессорной технике. Классификация, краткая характеристика возможностей и применений микропроцессорных средств. 2. Организация микропроцессоров и микропроцессорных систем. (14 часов) Архитектура микропроцессорной системы (МПС). Архитектуры современных микропроцессоров и отличие их от классической архитектуры фон Неймана: системы с прерываниями, прямым доступом к памяти; гарвардская архитектура, архитектура сигнальных процессоров. Типовая организация подсистем обработки и управления. Способы передачи информации в микроЭВМ: синхронный, асинхронный, асинхронно-синхронный. Интерфейсы. Функции интерфейсов. Характеристики интерфейсов. Внутренние и внешние интерфейсы. Способы организации интерфейсов: с изолированной шиной, с общей шиной. Радиальная и смешанная структура интерфейса. Интерфейс ОШ: варианты реализации, типовая структура, диаграммы взаимодействия. Стандартные интерфейсы. 3. Организация ввода-вывода в МПС(16 часов) Организация подсистем ввода-вывода в МПС: по опросу, по прерыванию, в режиме ПДП. Способы согласования работы ЦП и УВВ во времени: асинхронный, асинхронный стробируемый, синхронный. Ввод-вывод по опросу. Прерывания. Общая схема обработки прерываний. Определение источников прерывания: полинг, дейзи-цепочки, векторные прерывания. Способы реализации системы прерываний. Особенности разработки ПО в системе с прерываниями. Система прерываний IBM PC. ПДП: преимущества и недостатки. Типовые схемы организации ПДП. 4. Блоки памяти МПС. (8 часов). Микросхемы памяти, классификация. Статические ЗУ, временные диаграммы. Синхронная и асинхронная память. Особенности построения и работы динамических ЗУ, временные диаграммы. Типовые схемы построения блоков динамических ЗУ. Организация подсистем памяти в МПС: одноуровневая (линейная, страничная, с интерливингом) и с КЭШ - памятью. Методы расширения адресного пространства микроЭВМ: банков памяти, базовых регистров, окна. Контроль информации в ЗУ. 5. Характеристика современных микропроцессоров и микроконтроллеров. (6 часа). Однокристальные микро-ЭВМ и контроллеры, организация и особенности проектирования систем на их основе. Микроконтроллеры фирмы INTEL, Микроконтроллеры фирмы Motorola. Микроконтроллеры особо малого класса PIC. Сигнальные процессоры. Краткий обзор состояния и перспективных проектов МПС; мультимикропроцессорные системы, основные конфигурации, области их использования; транспъютерные системы. Системы на кристалле как развитие микроконтроллеров. 6. Простейшие устройства ввода-вывода информации (2 часа). Тумблеры, переключатели, светодиодные индикаторы. Клавиатура. Клавиатурный блок IBM PC. 7. Процесс и средства проектирования микропроцессорных систем. (4 час.). Основные задачи проектирования МПС. Последовательность проектирования. Этапы разработки программного обеспечения для МПС. Резидентные и кросс-системы. Последовательность разработки и отладки аппаратной части. Средства разработки и отладки МПС. Инструментарий разработчика аппаратной части. Моделирование МПС на языках проектирования аппаратуры VHDL, Verilog. 8. Заключение. (2 час.) Перспективы развития микропроцессорной техники. Системы на кристалле 4.3. Понедельный план проведения занятий лекционных и практических (1-й семестр)
(2-й семестр)
4.4. Курсовой проект (работа) В качестве курсовой работы предлагается разработать микропроцессорную систему, реализующую управление объектом бытового назначения. Этапы выполнения курсовой работы: разработка технического задания, общего алгоритма функционирования устройства, разработка программной и аппаратной частей устройства, отладка программного обеспечения на эмуляторе соответствующего микропроцессора. Контроль отдельных этапов выполняется преподавателем. 5. Лабораторный практикум
6. Учебно-методическое обеспечение дисциплины 6.1. Рекомендуемая литература а) Основная литература
б) Дополнительная литература
в) Учебно-методическая литература 6.2. Средства обеспечения дисциплины
7. Материально-техническое обеспечение дисциплины Специализированный сетевой компьютерный класс на базе IBM-совместимых персональных компьютеров 8. Методические рекомендации по организации изучения дисциплины 8.1. Формы контроля Контроль выполнения лабораторных работ и курсовой работы выполнятся преподавателем. Рабочая программа составлена в соответствии с Государственным образовательным стандартом высшего профессионального образования , специальность – 23.01.01.65 «Вычислительные машины, комплексы, системы и сети». Программу составил(и) к.т.н, доцент В.В. Ерохин Настоящая рабочая программа рассмотрена на заседании (методическом семинаре) кафедры « » 200 г. протокол № и рекомендована к применению в учебном процессе. Зав. кафедрой «Вычислительная техника» докт. техн. наук профессор С.А. Митрофанов « » 200 г. Срок действия программы продлен на: 200 /200 уч.год С.А. Митрофанов 200 /200 уч.год (подпись) (Ф.И.О. зав. кафедрой) 200 /200 уч.год (подпись) (Ф.И.О. зав. кафедрой) 200 /200 уч.год (подпись) (Ф.И.О. зав. кафедрой) |
Правительство Российской Федерации Московский институт электроники... ... | Программа по формированию навыков безопасного поведения на дорогах... Московский Институт Электроники и Математики Национального Исследовательского Университета «Высшая Школа Экономики» | ||
Отчет по результатам самообследования основной профессиональной образовательной... Московский институт электроники и математики национального исследовательского университета «высшая школа экономики» | Отчет по результатам самообследования отдельной профессиональной... Московский институт электроники и математики национального исследовательского университета «высшая школа экономики» | ||
Инновационная прикладная магистерская программа «Интеллектуальные... Московский институт электроники и математики Национального исследовательского университета «Высшая школа экономики», г. Москва | Московский Государственный Институт Электроники и Математики | ||
Российской Федерации Московский государственный институт электроники... В данной курсовой работе была разработана структурная схема лвс школы заказчика. Произведено логическое и физическое проектирование... | Программа по формированию навыков безопасного поведения на дорогах... В 1996 году поступил в Московский институт электроники и математики, который закончил в 2002 году с красным дипломом по специальности... | ||
Рабочая программа Наименование дисциплины Московский государственный институт электроники и математики (технический университет) | Рабочая программа Наименование дисциплины Московский государственный институт электроники и математики (технический университет) | ||
Рабочая программа Наименование дисциплины «Московский государственный институт электроники и математики (технический университет)» | Рабочая программа Наименование дисциплины Московский государственный институт электроники и математики (технический университет) | ||
Рабочая программа Наименование дисциплины Московский государственный институт электроники и математики (технический университет) | Рабочая программа Наименование дисциплины Московский государственный институт электроники и математики (технический университет) | ||
Реферат в аспирантуру на тему: «Организация видеопроизводства» Московский государственный институт электроники и математики (технический университет) | Московский государственный институт электроники и математики (технический университет) Негосударственное образовательное частное учреждение высшего профессионального образования |