МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ И ЗАДАНАИЯ ПО
ВЫПОЛНЕНИЮ КУРСОВОГО ПРОЕКТА Дисциплины
«Микропроцессоры и микроконтроллеры»
На завершающем этапе изучения курса, студенты выполняют курсовой проект. Для выполнения курсовой работы студенты должны уметь пользоваться рекомендованной литературой, применять на практике полученные знания по архитектуре микропроцессорам и проектированию микроконтроллеров.
Цель выполнения проекта – разработать одноплатный микроконтроллер для осуществления управляющей функции по одному из заданных параметров, разработать функциональную и электрическую схему и составить управляющую программу (драйвер) на языке Ассемблера для заданного микропроцессора.
Курсовой проект должен включать следующее части:
1. Титульную страницу.
2. Содержание (с номерами страниц).
3. Выбор варианта.
4. Основная часть.
4.1 Функциональная схема контроллера с указанием входных и выходных преобразуемых сигналов;
4.2 Аналитические расчеты (если требуются);
4.3 Принципиальная электрическая схема контроллера;
4.4 Электрический расчет отдельных узлов схемы;
4.5 Блок-схему алгоритма обработки информации;
4.6 Управляющую программу (драйвер) на языке Ассемблера для заданного микропроцессора.
5. Вывод.
6. Список литературы.
При выполнении курсового проекта необходимо руководствоваться такими требованиями:
1. Работа должна быть написана аккуратно, чернил с одной стороны стандартного листа бумаги формата А4(210х297), или напечатанная. Все графики и диаграммы следует приводить на миллиметровой бумаге или в одном из графических редакторов.
2. При расчете следует привести формулы, дальше после знака равенства его численное представление, а потом результаты вычислений и графики, с указанием размерности.
3. На полной принципиальной схеме должны быть приведенные номиналы всех элементов.
4. Все рисунки должны быть пронумерованы и иметь соответствующие поясняющие подписи.
При защите курсового проекта студент обязан показать такие знания и умение:
1. Знать архитектуру и систему команд микропроцессора.
2. Уметь самостоятельно проводить ассемблирование своей программы, устранить ошибки при ассемблировании. В присутствии преподавателя выполнять трансляцию и отладку указанную им программы и показать ее работоспособность.
3. Знать работу электрической схемы спроектированного микроконтроллера.
4. Знать работу всех программируются БИС, которые используются в микроконтроллере.
Вариант курсового проекта выбирается по двух последним цифрам зачетной книжки
Последняя цифра N указывает тип МПК (табл. 1) и состав микроконтроллера (табл. 2).
Предпоследняя цифра M указывает разрабатываемый узел или реализованную управляющую функцию (табл. 3).
Например: номер зачетной книжки 285011, значит в работе необходимо разработать трансверсальный цифровой фильтр и измеритель частоты на МПК К1816ВЕ48 (табл. 4).
Таблица 1.
Последняя цифра N |
Тип МПК |
|
0, 5 |
МПК БИС 1810 |
|
1, 6 |
БИС 1816ВЕ48 |
|
2, 7 |
БИС 1816ВЕ51 |
|
3, 8 |
БИС серии AVR |
|
4, 9 |
БИС серии PIC |
Таблица 2.
|
Тип МПК |
Последняя цифра ЗК |
Состав микроконтроллера |
|
К1810 |
Четная |
ОЗУ – 256 Кбайт, ПЗУ –32 Кбайта, канал ввода – АЦП с параллельным вводом, канал вывода – последовательный, контроллер прерываний, тип ОЗУ – динамическая, ВГ75, ВТ57. |
|
Нечетная |
ОЗУ – 512 Кбайт, ПЗУ –32 Кбайта, канал ввода – АЦП с последовательным вводом, канал вывода – параллельный, контроллер прерываний, тип ОЗУ – динамическая ВИ53-2шт, ВН59 |
|
|
1816ВЕ48 |
Четная |
ОЗУ – 16 Кбайт, ПЗУ –12 Кбайта, канал ввода – АЦП с параллельным вводом, канал вывода – последовательный, тип ОЗУ – статическая, ВВ55, ВИ53. |
|
Нечетная |
ОЗУ – 24 Кбайт, ПЗУ –12 Кбайта, канал ввода – АЦП с последовательным вводом, канал вывода – параллельный, тип ОЗУ – статическая, ВВ51, ВИ53-2шт. |
|
|
1816ВЕ51 |
Четная |
ОЗУ – 36 Кбайт, ПЗУ –24 Кбайта, канал ввода – АЦП с параллельным вводом, канал вывода – последовательный, тип ОЗУ – статическая, ВВ79, ВВ51. |
|
Нечетная |
ОЗУ – 48 Кбайт, ПЗУ –8 Кбайта, канал ввода – АЦП с последовательным вводом, канал вывода – параллельный, тип ОЗУ – статическая, ВГ75, ВТ57. |
|
|
Серия AVR |
Четная |
ОЗУ – 4 Кбайт, ПЗУ –6 Кбайта, канал ввода – с параллельным вводом (ВВ55 – 2 шт.), канал вывода – последовательный, тип ОЗУ – статическая |
|
Нечетная |
ОЗУ – 8 Кбайт, ПЗУ –10 Кбайта, канал ввода – с последовательным вводом, канал вывода – параллельный (ВВ55 – 2 шт.), тип ОЗУ – статическая |
|
|
Серия PIC |
Четная |
ОЗУ – 4 Кбайт, ПЗУ –8 Кбайта, канал ввода – с последовательным вводом, канал вывода – параллельный, тип ОЗУ – статическая, ВВ51, ВВ55. |
|
Нечетная |
ОЗУ – 8 Кбайт, ПЗУ –12 Кбайта, канал ввода – с параллельным вводом, канал вывода – последовательный, тип ОЗУ – статическая, ВИ53 – 2 шт. |
Таблица 3.
Предпоследняя цифра M |
Тип МПК |
|
0,9 |
Анализатор спектра с использованием БПФ (вычислить 24 гармоники по 64 отсчетам сигнала). Измерение постоянных напряжений сигналов. |
|
1,8 |
Вычислить автокорреляционную функцию с использованием дискретного преобразования Фурье, с количеством отсчетов n=128. Измерение переменных напряжений сигналов. |
|
2,7 |
Вычислить автокорреляционную функцию с использованием формулы
с количеством отсчетов K=128, m=5*(N+1). Измерение постоянных токов для сигналов. |
|
3, 6 |
Трансверсальный цифровой фильтр (дополнительную информацию смотри в табл. 4). Измерение частоты сигнала. |
|
4,5 |
Рекурсивный цифровой фильтр (дополнительную информацию смотри в табл. 4). Измерение временных интервалов. |
Таблица 4.
|
Показатель |
Последняя цифра ЗК (N) |
|||
|
1, 3, 5 |
7,9 |
0, 2, 4 |
6, 8 |
|
|
Порядок фильтра |
2 |
3 |
2 |
3 |
|
Тип фильтра |
ФВЧ |
ФНЧ |
ФНЧ |
ФВЧ |
|
Аппроксимация характеристики |
Баттерворда |
Чебышева |
Баттерворда |
Чебышева |
|
Неравномерность АЧХ, дБ |
0,8 |
1,0 |
1,2 |
0,9 |
|
Частота среза фильтра, кГц |
N+2 |
N-3 |
N+1 |
N-4 |
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
Основной
1. МИКРОПРОЦЕССОРНЫЙ комплект К1810: Структура, программирование, применение: Справочная книга / Ю.М. Казаринов, В.Н. Номоконов, Г.С. Подклетнов, Ф.В. Филиппов; Под ред. Ю.М. Казаринова. – М.: Высшая школа, 1990. – 269 с.
2. ПРОЕКТИРОВАНИЕ цифровых устройств на однокристальных микроконтроллерах/ В.В. Сташин, А.В. Урусов, О.Ф. Мологонцева. – М.: Энергоатомиздат, 1992. – 224 с.
3. Гребнев В.В. Микроконтроллеры семейства AVR фирмы Atmel. – М.: ИП РадиоСофт, 2002. – 176 с.
4. Евстифеев А.В. Микроконтроллеры AVR семейства Mega. Руководство пользователя. – М.: Издательский дом «Додэка-XXI», 2007. – 592 с.: ил.. – М.: Энергоатомиздат, 1992. – 224 с.
5. Анна и Манфред Кениг Полное руководство по PIC – микроконтроллерам. Пер. с нем. – В.И.Кириченко, Ю.А.Шпак – К.: «МК-Пресс», 2007 – 255 с.
6. Уилмсхерст Т. Разработка встроенных систем с помощью микроконтроллеров PIC. Принципы и практические примеры: Пер. с англ. – К.: «МК-Пресс», СПб «КОРОНА-ВЕК», 2008. – 544 с., ил.
7. Катцен, Сид PIC – микроконтроллеры. Все, что вам необходимо знать/ С.Катцен; пер. с англ. Евстифеева А.В. – М.: «Додэка-XXI», 2008 – 656 с. ил. (Серия «Программируемые системы»).
Дополнительный
8. ПРОЕКТИРОВАНИЕ микропроцессорной электронно-вычислительной аппаратуры: Справочник / В.Г. Артюхов, А.А. Будняк, В.Ю. Лапий и др. – К.: Техніка, 1988.- 263 с.
9. ГРИГОРЬЕВ В.Л. Программное обеспечение микропроцессорных систем. М.: Энергоатомиздат, 1989. – 258 с.
10. Г. ГИБСОН, Ю-Ч. ЛЮ. Аппаратные и программные средства микро-ЭВМ; Под ред. В.В. Сташина. М.: Финансы и статистика, 1983. –255 с.
11. МИКРОПРОЦЕССОРЫ и микро-ЭВМ в системах автоматического управления: Справочник/ С.Т. Хвощ, Н.Н. Варлинский, Е.А. Попов; Под ред. С.Т. Хвоща. Л.: Машиностроение, 1987 – 640 с.
12. МИКРОПРОЦЕССОРЫ и микропроцессорные комплекты интегральных схем: Справочник: В 2 томах./ Н.Н. Аверьянов, А.И. Березенко, Ю.И. Борщенко; Под ред. В.А. Шахнова. – М.: Радио и связь, 1988. – Т.1 – 386 с., Т.2 – 386 с.
13. Корнеев В.В., Киселев А.В. Современные микропроцессоры. – 3-е изд., перераб. и доп. – СПб.: БХВ-Петербург, 2003. – 448 с.: ил.
14. Мікропроцесорна техніка: Підручник/Ю.І. Якименко, Т.О. Терещенко, Є.І. Сокол, В.Я. Жуйков, Ю.С. Петергеря: За ред. Т.О. Терещенко. 2-е вид., переробл. та доповн. К.:ІВЦ “Видавництво «Політехніка»”; «Кордор», 2004. – 440 с.
15. Вальпа О.Д. Полезные схемы с применением микроконтроллеров и ПЛИС. – Издательский дом «Додэка – ХХІ», 2006. – 416с.:ил.
16. Белов А.В. Создаем устройства на микроконтроллерах. – СПб.: Наука и Техника, 2007. – 304 с.:ил.
17. КомпьютерРа www.computerra.ru