Особенности и принципы проектирования технических систем и устройств на микроконтроллерах, том числе на ОМК с RISC-архитектурой

10.06.97г.

Министерство Образования Украины

Харьковский государственный политехнический университет

Программа дисциплины

"Проектирование устройств на RISC-микроконтроллерах"

Харьков

1997г.

1.  Предмет, цель и задачи дисциплины, её научное и инженерное содержание.

1.1.  Цель изложения дисциплины.

"Проектирование устройств на RISC-микроконтроллерах" является одной из специальных дисциплин для специальностей 7.091.501 "Компьютерные и интелектуальные системы и сети", 7.091.502 "Технология проблемного и системного программирования". Она обеспечивает теоретическую и инженерную подготовку для изучения ряда последующих специальных дисциплин, например, "Проектирование микропроцессорных систем", а также для выполнения курсового и дипломного проектирования. Предметом дисциплины "Проектирование устройств на RISC-микроконтроллерах" является изучение особенностей структурной организации и функционирования различного типа однокристальных микроконтроллеров (ОМК) с RISC-архитектурой и принципов построения на их основе микроконтроллерных устройств (МКУ) для технических систем различного назначения.

Целью изложения дисциплины является:

–  получение общих сведений о типах, основных характеристиках и особенностях однокристальных микроконтроллеров;

–  получение знаний о принципах построения устройств на основе однокристальных микроконтроллеров, в том числе на ОМК с RISC-архитектурой;

–  получение знаний о структурной организации и режимах работы конкретных типов ОМК с RISC-архитектурой, а также принципах разработки для них рабочих прграмм;

–  получение знаний о методах и средствах наладки, а также тестирования микроконтроллерных (МК)-систем и устройств.

1.2.  Задачи изучения дисциплины.

В результате изучения дисциплины студент должен ЗНАТЬ:

–  особенности и принципы проектирования технических систем и устройств на микроконтроллерах, том числе на ОМК с RISC-архитектурой;

–  номенклатуру и функциональные возможности однокристальных микроконтроллеров, особенно ОМК с RISC-архитектурой;

–  принципы разработки прикладных программ для МКУ, а также методы и средства наладки аппаратных и программных средствах МК-систем и устройств.

УМЕТЬ:

–  осуществлять разработку, а также наладку аппаратных и программных средств микроконтроллерных устройств построенных на основе базовых однокристальных микроконтроллеров с RISC-архитектурой.

ИМЕТЬ ПРЕДСТАВЛЕНИЕ:

–  об основных характеристиках и особенностях других типов однокристальных микроконтроллеров отличных от ОМК с RISC-архитектурой;

–  о перспективных разработках ОМК с RISC-архитектурой, их основных характеристиках и особенностях.

2.  Содержание дисциплины.

2.1.  Лекционные занятия.

Вступительная часть.

Предмет, цель и задачи дисциплины, её научное и инженерное содержание. Кратка историческая справка. Место дисциплины в учебном процессе и профессиональной подготовке инженера, научного сотрудника. Распределение учебного времени за видами занятий. Организационные и методические указания по изучению курса. Рекомендуемая литература.

Раздел 1. Особенности проектирования технических систем и устройств на микроконтроллерах.

1.1.  Формализация проектирования МК-систем и устройств.

1.2.  Типовые структуры МК-систем и устройств.

1.3.  Использование "жесткой" и "программируемой" логики.

1.4.  Дуализм "Программные средства – аппаратура" в микропроцессорной технике.

1.5.  Основные характеристики и классификация однокристальных микроконтроллеров (ОМК).

1.6.  Обоснование применения и выбора семейства ОМК для проектируемых систем и устройств.

1.7.  Особенности разработки аппаратных средств МК-систем и устройств.

1.8.  Особенности разработки прикладного программного обеспечения МК-систем и устройств.

Раздел 2. Структурная организация и режимы работы ОМК с RISC-архитектурой.

2.1.    Общие сведения об однокристальных микроконтроллерах PIC 16/17 и их классификация.

2.2.   Однокристальные МК семейства PIC 16C5X.

2.2.1.  Структурная организация МК PIC 16C5X:

· Особенности архитектуры и структурная схема.

· Организация памяти.

· Каналы ввода/вывода.

· Таймер.

2.2.2.  Режимы работы и специальные символы.

2.2.3.  Система команд.

2.2.4.  Основные параметры и характеристики.

2.3.  Однокристальные МК PIC 16C84: структурная организация, режимы работы, система команд.

2.4.  Однокристальные МК PIC 16C71: структурная организация, режимы работы, система команд.