Основы микропроцессорной техники


«Вернуться на главную страницу

Общая информация о курсе

Объясняются основные понятия микропроцессорной техники, рассматриваются принципы функционирования микропроцессорных систем, предлагаются методы проектирования микропроцессорных систем на базе микроконтроллеров.

Целью этого курса является заложить методически правильные основы знаний, которые необходимы будущим специалистам-практикам в области микропроцессорной техники.

Микропроцессорная техника - область электроники, которая на данном этапе наиболее быстро развивается. Для успешного овладения ею необходимо с самого начала усвоить современные принципы организации микропроцессорных систем. Усвоение ключевых понятий микропроцессорной техники - это основная задача курса. Успех при этом может принести только комплексный подход к проектированию аппаратных и программных средств. Рассматриваются особенности систем различных уровней сложности и различного назначения, принципы архитектурных решений, способы и средства организации обмена информацией. Особое внимание уделено принципам организации персональных компьютеров, как наиболее сложных и гибких микропроцессорных систем, позволяющих решать самые сложные задачи.

Другая задача курса - это обучение навыкам проектирования систем на базе микроконтроллеров, как самой распространенной типа микропроцессорных систем. Для ее реализации приводятся описания микроконтроллеров семейства PIC, а также специальных программных средств проектирования, рассматриваются примеры решения задач проектирования некилькох устройств.

Предполагается, что большинство понятий, которые введены в данном курсе, станет предметом детального рассмотрения в других, специальных курсах.

Структура автоматизированного учебного курса

"Основы микропроцессорной техники"

Раздел 1. "Философия микропроцессорной техники."

В этом разделе рассказывается о базовой терминологию микропроцессорной техники, о принципах организации микропроцессорных систем, о структуре связей, режимы работы и об основных типах микропроцессорных систем.

Раздел 2. "Организация обмена информацией."

В этом разделе речь идет об обмене информацией с шинами микропроцессорных систем, о циклах обмена информацией и их фазах, о принципах синхронизации обмена, принципы организации прерываний и ПДП. Далее рассказывается о функциях основных устройств микропроцессорной системы: процессора, памяти, устройств ввода-вывода, о принципах их построения и подключения к магистрали.

Раздел 3. "Функционирование процессора"

В этом разделе рассказывается о функциях основных узлов процессора, о методах адресации операндов и о регистры процессора. Далее рассказывается об основных группы команд процессора, особенности выполнения различных команд, о методах организации подпрограмм.

Раздел 4. "Организация микроконтроллеров."

В этом роздли рассказывается о структуре процессорного ядра и особенностях системы команд микроконтроллеров, функциях и организации памяти программ и данных, об использовании стека и зовнешньои памяти микроконтроллеров, о структуре и организации портов ввода / вывода информации микроконтроллеров, режимах работы таймеров и процессоров событий, а также об организации обработки прерываний. Далее рассказывается о режимах пониженного энергопотребления микроконтроллера, а также о структуре и организации таких вспомогательных аппаратном средств как тактовые генераторы, схемы контроля напряжения питания, сторожевые таймеры и дополнительные модули микроконтроллера.

Раздел 5. "Однокристальный микроконтроллеры серии PIC."

В этом разделе рассказывается об особенностях организации и параметры популярных PIC-микроконтроллеров фирмы «Microchip», подробнее о составе, структуре, возможности аппаратных средств, о специальных функциях, которые предназначены для расширения возможностей системы на основе PIC-микроконтроллеров и повышения ее надежности, а также рассматриваются особенности системы команд микроконтроллеров подгруппы PIC16F8X.

Раздел 6. "Проектирование устройств на микроконтроллерах"

В этом разделе рассказывается об основных этапах проектирования и разработки цифровых устройств и систем на базе микроконтроллеров, а также приводится обзор методов совместной отладки аппаратных и программных Средств. Далее рассматриваются основние этапы разработки программного обеспечения микроконтроллеров, а также приводится обзор основных программ для разработает и отладки программного обеспечения PIC-микроконтроллеров.

Раздел 7. "Организация персонального компьютера"

В этом разделе рассказывается об особенностях архитектуры персональных компьютеров семейства IBM PC, о процессорах, применяемых в персональных компьютерах, об их функции, характеристики, этапы их эволюции. Далее рассматриваются основные устройства, входящие в состав персонального компьютера, их функциях, принципах их организации, принципы обмена информацией с ними.

Глава 8. "Интерфейсы персонального компьютера"

В этом разделе рассказывается о характеристиках системной магистрали ISA, о назначении сигналов и протоколов обмена информацией магистралллю, а также о принципах распределения ресурсов ПК. Далее рассказывается о некоторых интерфейсы персонального компьютера, которые часто используются, об их особенностях и протоколы обмена информацией этими интерфейсами.

Дополнения

В этом разделе освещены системы команд популярных микропроцессоров и представлен словарь терминов и сокращений, которые связаны с микропроцессорной техникой.