Рабочая программа учебной дисциплины «Микропроцессоры и микропроцессорные устройства» с перечнем рекомендуемой литературы

Рабочая программа учебной дисциплины  «Микропроцессоры и микропроцессорные устройства» с перечнем рекомендуемой литературы

Введение

Содержание дисциплины, связь с другими общепрофессиональными и специальными  дисциплинами специальности. Краткий обзор развития вычислительной техники, поколения ЭВМ. Принципы программного управления. Структура  ЭВМ. Процессор ЭВМ.

Л.

Раздел 1. Основные понятия микропроцессорной техники

Тема 1.1 Общие сведения о микропроцессорных устройствах (системах)

Определение микропроцессорного устройства – МПУ (микропроцессорной системы - МПС), микроЭВМ, микропроцессора, микропроцессорного комплекта (МПК). Дуализм МПУ - аппаратное  и программное обеспечение. Магистрально – модульный принцип построения МПУ, трёхшинная структура. Модули и шины, их взаимосвязь. Организация обмена информацией в МПУ: программно – управляемый обмен, режим прерываний, прямой доступ к памяти.  Запоминающие устройства (память) МПУ. Организация модуля основной памяти.

Л.

Тема 1.2 Общие сведения о микропроцессорах

Назначение и основные функции микропроцессоров (МП). Классификация МП: универсальные и специализированные, RISC и CISC МП.  Архитектура МП. Базовая структура, основные технические характеристики МП.

Л.

Раздел 2. Универсальные микропроцессоры

Тема 2.1 Архитектура 8- разрядных микропроцессоров (КР580ВМ80А)

Основные технические характеристики БИС МП  КР580ВМ80А. Структурная схема ЦПЭ КР580ВМ80А. Условное графическое обозначение (УГО) МП КР580ВМ80А. Система команд: классификация по функциям, форматы команд, режимы адресации. Функционирование МП. Программирование МП на машинном языке и на языке Ассемблер. Листинг программы.

Л.

Тема 2.2 Архитектура 16 - разрядных микропроцессоров

Микропроцессор К1810ВМ86: технические характеристики, отличия от МП КР580ВМ80А, режимы работы, организация памяти, структурная схема, вычисление физического адреса памяти. Система команд: классификация команд по функциям, режимы адресации, эффективный адрес операнда (ЕА), формат команды. Прерывания: программные и аппаратные. УГО МП К1810ВМ86. Составление простых программ на языке Ассемблер.

Микропроцессор Intel 80286: технические характеристики, реальный и защищённый режимы работы, структурная схема МП. Защита памяти. Прерывания и исключения. Мультизадачность. Общая характеристика системы команд.

Л.

Тема 2.3 Архитектура 32 - разрядных микропроцессоров

Обзор 32 – разрядных микропроцессоров.

МП Intel 80386: основные типы и их технические характеристики. Архитектура. Режимы работы. Система команд.

МП Intel 80486: основные типы и их технические характеристики.  Отличия МП Intel 80486 от  МП Intel 80386: внутренняя кэш – память, математический сопроцессор.

Л.

Тема 2.4 Архитектура микропроцессоров PENTIUM

Обзор микропроцессоров класса PENTIUM: основные типы и их технические характеристики.

Особенности архитектуры Р5: суперскалярность, кэш – память команд и данных, предсказание переходов, блок операций с плавающей точкой, 64 – разрядная шина данных, поддержка мультипроцессорности. Технология ММХ.

Особенности архитектуры Р6: динамическое исполнение команд, внутренний вторичный кэш (L2), двойная независимая шина.

Л.

Раздел 3. Специализированные микропроцессоры

Тема 3.1 Арифметические сопроцессоры

Назначение и обзор арифметических сопроцессоров Intel80х87. Область применения. Архитектура. Арифметический сопроцессор Intel 8087. Особенности арифметических сопроцессоров Intel 80287 и Intel 80387. Способы взаимодействия центрального и арифметического процессоров.

Л.

Тема 3.2 Цифровые процессоры обработки сигналов

Цифровая обработка сигналов. Назначение, области применения и особенности цифровых процессоров обработки сигналов (ЦПОС). Микропроцессор TMS 320: технические характеристики, структура, общая характеристика системы команд.

Л.

Тема 3.3 Микроконтроллеры (однокристальные микроЭВМ)

Определение, назначение и области применения микроконтроллеров (МК). Особенности МК. Технические характеристики и структура МК. Фирмы – изготовители микроконтроллеров.

Л.

Раздел 4. Организация микропроцессорных систем (МПС)

Тема 4.1. Общие принципы организации МПС

Принципы аппаратной организации МПС: синхронизация, формирование системных шин, интерфейс с памятью и периферийными устройствами.

Программное обеспечение МПС.

Л.

Тема 4.2. Аппаратная организация МПС на микропроцессорном комплекте КР580

Состав и назначение БИС МПК КР580.

Организация блока центрального процессора и модуля основной памяти. Организация ввода – вывода информации в МПС: параллельный ввод – вывод с помощью БИС КР580ВВ55; последовательный ввод - вывод с помощью БИС КР580ВВ51; режим прерываний  с помощью БИС КР580ВН59; прямой доступ к памяти с помощью БИС КР580ВТ57. Организация режима реального времени с помощью БИС программируемого интервального таймера КР580ВИ53. Подключение модуля памяти и периферийных БИС к шинам микропроцессорной системы.

Л.

Тема 4.3. Программное обеспечение МПС

Назначение и состав базового программного обеспечения. Этапы разработки прикладных программ: постановка задачи, алгоритмизация, программирование, проверка и отладка программы. Взаимодействие аппаратных и программных средств.