Архитектура однокристальных микро-ЭВМ

Abstract

Программа учебной дисциплины "Архитектура однокристальных микро-ЭВМ" разработана для специализации 1-31 04 06 01 «Ядерная физика и электроника» специальности 1-31 04 06 «Ядерные физика и технологии» первой ступени высшего образования с учетом соответствующих требований образовательного стандарта специальности 1-31 04 06 «Ядерные физика и технологии» (ОСВО 1-31 04 06-2013). Она предназначена для изучения студентами одного из современных средств микроэлектроники, входящего в состав автоматических систем контроля и управления технологическими процессами, – однокристальных микро-ЭВМ (микроконтроллеров). Создание однокристальных микро-ЭВМ является одним из активно развиваемых направлений современной микроэлектроники. Это вызвано широким применением микроконтроллеров в различных системах автоматизации, что обусловлено хорошим соотношением таких их особенностей как цена-габариты-производительность. Целью учебной дисциплины является обучение студентов основам построения и практического использования микроконтроллеров в качестве встроенных элементов контроля и управления в системах автоматизации, получение практических навыков и умений программирования микроконтроллеров на языках разного уровня и организации их взаимодействия с различными периферийными устройствами. Задачи учебной дисциплины – сформировать у обучающихся представление о роли и месте современных микроконтроллеров в системах управления и автоматизации производственных процессов различных технологических объектов. При проведении физических исследований возникает необходимость автоматизированного сбора и обработки экспериментальных данных, что наиболее эффективно может быть организовано с применением микроконтроллеров. Широкое применение микроконтроллеры нашли и в ядерной энергетике. Ядерный реактор АЭС является сложным техническим объектом, безопасная эксплуатация которого обеспечивается автоматизированными системами сбора и обработки физической информации. Эта задача наиболее эффективно может быть решена с применением микроконтроллеров в качестве первичного звена систем автоматизации в комплексе с персональным компьютером. Поэтому знание архитектуры, особенностей программирования и сопряжения микроконтроллеров с внешними экспериментальными устройствами является необходимым условием успешной профессиональной деятельности специалиста в области ядерных технологий, имеющего квалификацию «Физик. Инженер». В результате изучения дисциплины студенты должны знать: - архитектуру современных микроконтроллеров; - систему команд; - средства разработки и отладки программного обеспечения; - языки программирования низкого и высокого уровня; - интерфейсы микроконтроллеров; -организацию взаимодействия микроконтроллера с периферийными устройствами и персональным компьютером. уметь: - программировать периферийные устройства микроконтроллера; -программно реализовать взаимодействие микроконтроллера для обмена данными с внешними устройствами и персональным компьютером; владеть: -умением использовать в практической работе ресурсы различных семейств микроконтроллеров в качестве встроенных систем для управления и автоматизации технологических процессов. В результате изучения учебной дисциплины «Архитектура однокристальных микро-ЭВМ» у обучающегося должны быть сформированы следующие компетенции: уметь применять базовые знания теоретических и экспериментальных основ современных микроконтроллеров для решения практических задач;  владеть исследовательскими навыками;  иметь навыки, связанные с использованием технических устройств, управлением информацией и работой с компьютером;  пользоваться компьютерными методами сбора, хранения и обработки информации, системами автоматизированного программирования, научно-технической и патентной литературой;  пользоваться глобальными информационными ресурсами;  уметь работать самостоятельно;  обладать способностью к межличностным коммуникациям;  уметь учиться, повышать свою квалификацию в течение всей жизни;  пользоваться государственными языками Республики Беларусь и иными иностранными языками как средством делового общения. Материал учебной дисциплины основан на знаниях и представлениях, заложенных в общих курсах по основам радиоэлектроники, основам автоматизации эксперимента и программирования. Общее количество часов – 90; количество аудиторных часов — 30, из них: лекции — 26 часов, контролируемая самостоятельная работа студентов — 4 часа. Занятия проводятся на 4-м курсе в 8-м семестре. Форма отчётности — экзамен, зачет. Форма получения высшего образования — очная, дневная.