Скачать 141.33 Kb.
|
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РФ МОСКОВСКИЙ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ(ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ) ИНСТИТУТ ЭЛЕКТРОТЕХНИКИ (ИЭТ) ___________________________________________________________________________________________________________ Направление подготовки: 140400 Электроэнергетика и электротехника Программа магистратуры: Электромеханическое преобразование энергии и методы его исследования Квалификация (степень) выпускника: магистр Форма обучения: очная РАБОЧАЯ ПРОГРАММА УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ "МИКРОПРОЦЕССОРНЫЕ УСТРОЙСТВА"
Москва - 2011 1. ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ Целью дисциплины является изучение принципов разработки и применения микропроцессорных устройств в электромеханических системах. По завершению освоения данной дисциплины студент способен и готов:
Задачами дисциплины являются:
2. МЕСТО ДИСЦИПЛИНЫ В СТРУКТУРЕ ООП ВПО Дисциплина относится к дисциплинам по выбору вариативной части профессионального цикла М.2 основной образовательной программы подготовки магистров по программе "Электромеханическое преобразование энергии и методы его исследования" направления 140400 Электроэнергетика и электротехника. Дисциплина базируется на дисциплине бакалаврской подготовки «Микропроцессоры в электромеханике». Знания, полученные по освоении дисциплины, необходимы при прохождении научно-производственной практики, выполнении научно-исследовательской работы и выпускной квалификационной работы. 3. РЕЗУЛЬТАТЫ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ В результате освоения учебной дисциплины обучающиеся должны демонстрировать следующие результаты образования: Знать:
Уметь:
Владеть:
4. СТРУКТУРА И СОДЕРЖАНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ 4.1 Структура дисциплины Общая трудоемкость дисциплины составляет 5 зачетных единиц, 180 часов.
4.2 Содержание лекционно-практических форм обучения 4.2.1. Лекции: 1. Общие сведения о микропроцессорных устройствах и системах Области применения микропроцессорных устройств и систем в электромеханике. Обобщенная структура цифровой ЭВМ. Определение и архитектура микропроцессора. Универсальные и специализированные микропроцессорные системы. Понятие о системе команд микропроцессора. 2. Устройства связи с объектом микропроцессорных систем Устройства сбора и выдачи аналоговых и дискретных сигналов. Аналого-цифровое и цифроаналоговое преобразование сигналов. Погрешность преобразования. Области применения и основные характеристики АЦП различных типов. 3. Структура и элементная база микропроцессорных систем управления Микропроцессорные средства управления в электромеханике. Информационные и управляющие системы. Режимы работы управляющей ЭВМ: режим советчика оператора, супервизорный, прямого цифрового управления. Иерархическая структура микропроцессорных систем управления. Централизованные и распределенные микропроцессорные системы управления. Требования к вычислительным возможностям микропроцессорных средств управления. Специализированные микропроцессорные средства управления: микропроцессорные регуляторы, программируемые логические контроллеры, микроконтроллеры; их основные характеристики, функциональные возможности, рекомендации по применению. 4. Алгоритмы управления и их программная реализация Задачи управления в электромеханике, решаемые с использованием микропроцессорных средств. Обобщенный алгоритм управления. Программная реализация алгоритмов управления на языке Ассемблера и в специализированных объектно-ориентированных средах. Примеры программной реализации алгоритмов управления. Возможности микропроцессорных средств по реализации сложных алгоритмов управления, требующих значительных объемов вычислений: адаптивного управления, оптимального управления, управления по косвенным параметрам, методов нечеткой логики и т.п. 5. Архитектура микроконтроллеров. Аппаратные средства микроконтроллеров серии PIC Микроконтроллеры – однокристальные микроЭВМ. Классификация и структура микроконтроллеров. Процессорное ядро микроконтроллера; память программ и данных; организация связи микроконтроллера с его окружением; таймеры и процессоры событий; прерывания в микроконтроллерах. Минимизация энергопотребления в системах на основе микроконтроллеров. Сторожевые таймеры. Модули дискретного и аналогового ввода/вывода микроконтроллеров. Пример однокристальных микроконтроллеров – микроконтроллеры серии PIC производства Microchip Technology Inc.; их аппаратные средства. 6. Специальные функции и система команд микроконтроллеров серии PIC Специальные функции. Система команд микроконтроллеров PIC. Перечень и форматы команд. Особенности программирования и отладки PIC-контроллеров. 7.Особенности разработки цифровых устройств на основе микроконтроллеров Разработка микропроцессорной системы на основе микроконтроллера. Основные этапы разработки. Разработка и отладка аппаратных средств и программного обеспечения. Методы и средства совместной отладки аппаратных и программных средств. 8.Разработка программного обеспечения PIC-микроконтроллеров Ассемблер MPASM и компоновщик MPLINK. Примеры программных решений для PIC-микроконтроллеров. 9. Персональный компьютер как микропроцессорная система Архитектура и процессоры персональных компьютеров. Память персонального компьютера. Системные устройства. Средства интерфейса пользователя и внешняя память персонального компьютера. Системная магистраль ISA и дополнительные интерфейсы персонального компьютера. Сведения о промышленных компьютерах. 4.2.2. Практические занятия 1 семестр Программные решения для микропроцессорных систем: управление в функции времени, обслуживание светодиодного индикатора, арифметическое умножение двоичных чисел, двоично-десятичная коррекция, работа с кодом Грея и т.п. Программная реализация алгоритмов управления на языке Ассемблера и в специализированных объектно-ориентированных средах. Разработка цифровых устройств на основе микроконтроллеров. Изучение специальных функций, системы команд и разработка программного обеспечения PIC-микроконтроллеров. 4.3. Лабораторные работы Лабораторные работы учебным планом не предусмотрены. 4.4. Расчетные задания Расчетные задания учебным планом не предусмотрены. 4.5. Курсовые проекты и курсовые работы Курсовые проекты и курсовые работы учебным планом не предусмотрены. 5. ОБРАЗОВАТЕЛЬНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ Лекционные занятия проводятся в форме лекций с использованием презентаций. Презентации лекций содержат фотоматериалы. Практические занятия включают работу с реальными микропроцессорными средствами и их компьютерными эмуляторами. Самостоятельная работа включает подготовку к тестам и контрольным работам, зачету и экзамену. 6. ОЦЕНОЧНЫЕ СРЕДСТВА ДЛЯ ТЕКУЩЕГО КОНТРОЛЯ УСПЕВАЕМОСТИ, ПРОМЕЖУТОЧНОЙ АТТЕСТАЦИИ ПО ИТОГАМ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ Для текущего контроля успеваемости используются различные виды тестов, контрольные работы, устный опрос. Аттестация по дисциплине – экзамен. Оценка за освоение дисциплины определяется как оценка на экзамене. В приложение к диплому вносится оценка за 1-й семестр. 7. УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКОЕ И ИНФОРМАЦИОННОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ 7.1. Литература: а) основная литература:
б) дополнительная литература: 1. Автоматическое управление электротермическими установками. / Под ред. А.Д. Свенчанского. – М.: Энергоатомиздат, 1990. 416 с. 2. Каган Б.М., Сташин В.В. Основы проектирования микропроцессорных устройств автоматики. – М.: Энергоатомиздат, 1987. 304 с. 3. Водовозов А.М. Элементы систем автоматики. – М.: Академия, 2006. 224 с. 7.2. Электронные образовательные ресурсы: Интернет-ресурсы: www.allenbradley.com; www.siemens.ru; www.russia.omron.com; www.ipc2U.ru; www.owen.com; www.icn.ru ; www.cta.ru; www.microchip.com; www.microchip.com 8. МАТЕРИАЛЬНО-ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ Для обеспечения освоения дисциплины необходимо наличие учебной аудитории, снабженной мультимедийными средствами для представления презентаций лекций; класса персональных ЭВМ; лаборатории с учебно-отладочными микропроцессорными устройствами и программируемыми промышленными контроллерами. Программа составлена в соответствии с требованиями ФГОС ВПО по направлению подготовки 140400 «Электроэнергетика и электротехника». ПРОГРАММУ СОСТАВИЛ: к.т.н., доцент Погребисский М.Я. "СОГЛАСОВАНО": Зав. кафедрой Электромеханики д.т.н. профессор Геча В.Я. "УТВЕРЖДАЮ": Зав. кафедрой ФЭМАЭК д.т.н., профессор Серебрянников С.В. |
Московский энергетический институт (технический университет) институт электротехники (иэт) | Московский энергетический институт (технический университет) институт электротехники (иэт) Профиль(и) подготовки: Техногенная безопасность в электроэнергетике и электротехнике | ||
Московский энергетический институт (технический университет) институт электротехники (иэт) Профиль(и) подготовки: Техногенная безопасность в электроэнергетике и электротехнике | Московский энергетический институт (технический университет) институт электротехники (иэт) Профиль(и) подготовки: Техногенная безопасность в электроэнергетике и электротехнике | ||
Московский энергетический институт (технический университет) институт электротехники (иэт) Профиль(и) подготовки: Электрооборудование и электрохозяйство предприятий, организаций и учреждений | Московский энергетический институт (технический университет) институт электротехники (иэт) Профиль(и) подготовки: Электрооборудование и электрохозяйство предприятий, организаций и учреждений | ||
Московский энергетический институт (технический университет) институт электротехники (иэт) Программа магистратуры: Электротехнологические процессы и установки с системами питания и управления | Московский энергетический институт (технический университет) институт электротехники (иэт) Для магистерской программы «Электрические аппараты управления и распределения энергии» | ||
Московский энергетический институт (технический университет) институт электротехники (иэт) Программа магистратуры: Электромеханическое преобразование энергии и методы его исследования | Московский энергетический институт (технический университет) институт электротехники (иэт) Программа магистратуры: Электромеханическое преобразование энергии и методы его исследования | ||
Московский энергетический институт (технический университет) институт электротехники (иэт) Программа магистратуры: Электротехнологические процессы и установки с системами питания и управления | Московский энергетический институт (технический университет) институт электротехники (иэт) Программа магистратуры: Электромеханическое преобразование энергии и методы его исследования | ||
Московский энергетический институт (технический университет) институт электротехники (иэт) Программа магистратуры: Электротехнологические процессы и установки с системами питания и управления | Московский энергетический институт (технический университет) институт электротехники (иэт) Магистерская программа: Электротехнические, электромеханические и электронные системы автономных объектов | ||
Московский энергетический институт (технический университет) институт электротехники (иэт) Целью дисциплины является формирование современного мировоззрения в области управления качеством | Московский энергетический институт (технический университет) институт электротехники (иэт) Целью дисциплины является формирование у студентов системного подхода в изучении физических процессов, явлений, параметров и возможных... |