Робоча програма

1.     Опис навчальної дисципліни

 

Найменування показників Галузь знань, напрям підготовки, освітньо-кваліфікаційний рівень Характеристика навчальної дисципліни
денна форма навчання
Кількість кредитів  – 3,75 Галузь знань

0501 Інформатика та обчислювальна техніка

Нормативна

 

Напрям підготовки

6.05102 Комп’ютерна інженерія

Модулів – 4 Спеціальність 5,05010201”Обслуговування комп’ютерних систем і мереж ”

 

Рік підготовки:
Змістових модулів – 4 4-й 4-й
Індивідуальне науково-дослідне завдання – курсова робота Семестр
Загальна кількість годин – 162 7-й 8-й
Лекції
Тижневих годин для денної форми навчання:

аудиторних – 88

самостійної роботи студента – 47

Освітньо-кваліфікаційний рівень:

«Молодший спеціаліст»

20 год. 34 год.
Практичні, семінарські
0год. 0год.
Лабораторні
12 год. 22 год.
Самостійна робота
17 год. 30 год.
Індивідуальні завдання: год.
Вид контролю: залік

Примітка.

Співвідношення кількості годин аудиторних занять до самостійної і індивідуальної роботи становить:

для денної форми навчання – 31%

  1. Мета і задачі дисципліни, її місце в навчальному процесі

Удосконалювання систем керування, підвищення точності регулювання і керування, викликане підвищенням вимог до якості й ускладненням продукції, потребує найбільше раціонального вибору параметрів систем керування і більш якісного вибору законів керування системами, що на сучасному етапі неможливо без використання мікропроцесорних систем і комплексів.

Додатковими обставинами, що ускладнюють задачу, виступає розмаїтість і достатня складність структурної організації сучасних систем мікропроцесорної техніки. Розвиток сучасних засобів обчислювальної техніки дозволило різко підвищити обсяги оброблюваної в процесі пошуку оптимуму інформації, що забезпечило можливість використання оптимальних алгоритмів у задачах реального масштабу часу.

«Мікропроцесорні системи» є продовженням дисципліни «Електроніка і мікросхемо техніка» і закладає основу для подальшого вивчення багатьох технічних дисциплін.

1.1. Мета викладання дисципліни:

  • формування знань, умінь і навичок раціонального використання сучасних засобів мікропроцесорної техніки;
  • розробляти і експлуатувати мікропроцесорні системи для автоматизованих засобів управління технологічними об’єктами та процесами;
  • знайомство студентів із перспективними напрямками в цій області знань.

Основні задача дисципліни.

В результаті вивчення дисципліни «Мікропроцесорні системи» студенти повинні знати:

  • системи числення і кодування інформації;
  • елементну базу мікропроцесорної техніки;
  • структуру та принципи програмування мікропроцесорів;
  • принципи взаємодії мікропроцесорів з зовнішніми пристроями;

1.2. Знання:

  • системи числення і кодування інформації;
  • структури мікропроцесора і мікропроцесорних систем;
  • сегментування пам’яті;
  • основні команди мікропроцесора;
  • засоби відлагодження програм;
  • міжсистемний обмін інформацією;
  • периферійні інтегральні мікросхеми.

1.3. Уміння:

  • аналізувати існуючі мікропроцесорні системи;
  • складати програми для зв’язку мікропроцесора з пристроями вводу-виводу;
  • розробляти схеми підключення та взаємодію мікропроцесора з запам’ятовуючими пристроями та пристроями вводу-виводу;
  • розробляти мікропроцесорні системи використовуючи існуючу номенклатуру мікро контролерів та мікропроцесорів.

1.4. Дисципліна базується на знаннях з:

  • вищої математики;
  • фізики;
  • алгоритмізація і програмування;
  • комп’ютерна техніка і організація обчислювальних робіт;
  • електротехніка і електромеханіка;
  • електроніка і мікросхемотехніка.

Програма навчальної дисципліни

Модуль 1. Мікропроцесорні системи (МПС) та контролери.

Тема 1.Вступ. Загальні відомості

Тема 2 .Основні поняття про мікропроцесорні системи

Тема 3. Шинна структура зв’язків в МПС

Тема 4. Режими роботи МПС

Тема 5. Архітектура МПС

Тема 6. Типи МПС

Тема 7.

Тема 8. Цикли обміну інформацією

Тема 9. Проходження сигналів магістраллю

Тема 10. Функції пристроїв магістралі

Модуль 2. Функціонування процесора.

Тема 11. Адресація операндів

Тема 12. Регістри процесора

Тема 13. Система команд процесора

Тема 14. Швидкодія процесора

Модуль 3. Організація мікроконтролерів

Тема 15. Класифікація та структура мікроконтролерів

Тема 16 . Пам’ять програм і даних мікроконтролера

Тема 17 . Порти вводу/виводу

Тема 18 . Таймери та процесори подій

Тема 19 . Модуль переривань мікроконтролера

Модуль 4. Організація персонального комп’ютера

Тема 20 . Архітектура персонального комп’ютера

Тема 21 . Процесори персональних комп’ютерів

Тема 22 . Пам’ять персонального комп’ютера

Тема 23 . Системні пристрої

Тема 24 . Засоби інтерфейсу користувача

Тема 25 . Зовнішня пам’ять

Тема 26. Системна магістраль

Тамa 27. Інші інтерфейси комп’ютера

 

  1. Структура навчальної дисципліни
Назви змістових модулів і тем Кількість годин
денна форма Заочна форма
усього у тому числі усього у тому числі
л п лаб інд с.р. л п лаб інд с.р.
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13
 
Модуль 1.    Мікропроцесорні системи (МПС) та контролери.
Тема 1 Загальні відомості 4 2                    
Тема 2. Основні поняття про мікропроцесорні системи 4 2

 

      2            
Тема 3. Основні поняття про мікропроцесор 4 2       2            
Тема 4. Шинна структура зв’язків в МПС 4 2       2            
Тема 5. Режими роботи МПС 4 2       2            
Тема 6. Архітектура МПС 4 2       2            
Тема 7. Типи МПС 4 2       1            
Тема 8. Цикли обміну інформацією   2   4   2            
Тема 9. Проходження сигналів магістраллю 4 2   4   2            
Тема 10. Функції пристроїв магістралі   2   4   2            
Усього годин 40 20   12   17            
Модуль 2. Функціонування процесора
Тема 11. Адресація операндів 4 2       2            
Тема 12. Регістри процесора 4 2       2            
Тема 13. Система команд процесора 4 2   2   2            
Тема 14. Швидкодія процесора 4 2   2   2            
Усього годин 16 8   4   8            
Модуль 3. Організація мікроконтролерів
Тема 15Класифікація та структура мікроконтролерів 6 2   2   2            
Тема 16. Пам’ять програм і даних мікроконтролера 6 2   2   2            
Тема 17. Порти вводу/виводу 6 2       2            
Тема 18. Таймери та процесори подій 6 2   2   2            
Тема 19. Модуль переривань мікроконтролера 6 2   2   2            

Усього годин

28 10   8   10            
Модуль 4. Організація персонального комп’ютера
Тема 20. Архітектура персонального комп’ютера 8 2                    
Тема 21 Процесори персональних комп’ютерів 10 2       2            
Тема 22 .Пам’ять персонального комп’ютера 10 2   2                
Тема 23 . Системні пристрої 8 2       2            
Тема 24 . Засоби інтерфейсу користувача 10 2   2   2            
Тема 25 . Зовнішня пам’ять 10 2   2   2            
Тема 26. Системна магістраль   2   4   2            
Тамa 27. Інші інтерфейси комп’ютера   2       2            
Усього годин 46 16   10   12            
 

ІНДЗ

           

Усього годин

162 54   34   47            
  1. Теми лабораторних занять

 

з/п

Назва теми Кількість

годин

1 Дослідження  МПС на базі мікропроцесорного комплекту КР580 4
2 Вивчення основ організації та функціонування мікропроцесорних систем на базі мікропроцесорів родини 80х86 фірми Intel 4
3 Функціонування МП КР580ВМ80 (i8080) 4
4 Дослідження структури програмованого таймера-лічильника 8253 фірми Intel та особливостей його роботи у складі

мікропроцесорної системи

2
5 Дослідження роботи ППІ КР580ВВ55 2
6 Дослідження апаратної структури мікро-ЕОМ на базі лабораторного стенду EV8031/AVR 2
7 Дослідження пристроїв відображення інформації в мікро-ЕОМ на базі лабораторного стенду EV8031/AVR 2
8 Дослідження системи переривань лабораторного стенду EV8031/AVR 2
9 Дослідження цифро-аналогових перетворювачів на базі лабораторного стенду EV8031/AVR 2
10 Дослідження аналого-цифрових перетворювачів на базі лабораторного стенду EV8031/AVR 2
11 Дослідження особливостей організації арифметично-логічної обробки інформації у мікропроцесорних системах 2
12 Проектування інформаційно-вимірювальної мікропроцесорної системи, заснованої на принципах цифрової обробки аналогових сигналів 2
13 Проектування мікропроцесорної системи автоматизованого управління із використанням програмованого інтерфейсу клавіатури та індикації 8279 4
  1. Самостійна робота

з/п

Назва теми Кількість

годин

1 Основні поняття про мікропроцесорні системи 2
2 Основні поняття про мікропроцесор 2
3 Шинна структура зв’язків в МПС 2
4  Режими роботи МПС 2
5 Архітектура МПС 2
6 Типи МПС 1
7 Цикли обміну інформацією 2
8 Проходження сигналів магістраллю 2
9 Функції пристроїв магістралі 2
10 Адресація операндів 2
11 Регістри процесора 2
12 Система команд процесора 2
13 Швидкодія процесора 2
14 Класифікація та структура мікроконтролерів 2
15 Пам’ять програм і даних мікроконтролера 2
16 Порти вводу/виводу 2
17 Таймери та процесори подій 2
18 Модуль переривань мікроконтролера 2
19 Процесори персональних комп’ютерів 2
20 Системні пристрої 2
21 Засоби інтерфейсу користувача 2
22 Зовнішня пам’ять 2
23 Системна магістраль 2
24 Інші інтерфейси комп’ютера 2
  Разом 47
  1. Методи навчання

 За джерелом передачі і характером сприйняття інформації:

а) пасивне сприйняття – слухають і дивляться (розповідь, лекція, пояснення; демонстраційний);

б) активне сприйняття – робота з книгою, наочними джерелами; лабораторний метод.

  1. На підставі дидактичних завдань:

а) придбання знань;

б) формування умінь і навичок;

в) застосування набутих знань;

 г) творча діяльність;

 д) закріплення;

 е) перевірки знань, умінь і навичок.

  1. Класифікація методів за джерелами передачі інформації та набуття знань:

  а) словесні – живе слово вчителя, робота з книгою;

б) практичні – вивчення навколишньої дійсності (спостереження, експеримент, вправи).

  1. Класифікація методів по типу (характеру) пізнавальної діяльності:

а) пояснювально-ілюстративний (інформаційно-репродуктивний),

б) репродуктивний (межі майстерності і творчості);

в) проблемне виклад знань;

г) частково-пошуковий (евристичний);

д) дослідницький.

  1. Класифікація методів, що поєднує методи викладання і відповідні їм методи навчання або бінарні:

а) методи викладання: інформаційно – повідомляє, пояснювальний, інструктивно-практичний, пояснювально-спонукаючий, що спонукає,

б) методи навчання: виконавчий, репродуктивний, продуктивно-практичний, частково-пошуковий, пошуковий.

  1. Класифікація методів з організації та здійснення навчально-пізнавальної діяльності:

а) методи організації та здійснення навчально-пізнавальної діяльності: словесні (розповідь, лекція, семінар, бесіда), наочні (ілюстрація, демонстрація та ін), практичні (вправи, лабораторні досліди, трудові дії і д . р.), репродуктивні і проблемно-пошукові (від часткового до загального, від загального до приватного), методи самостійної роботи і роботи під керівництвом викладача;

б) методи стимулювання і мотивації навчально-пізнавальної діяльності: методи стимулювання і мотивації інтересу до навчання ( використовується весь арсенал методів організації та здійснення навчальної діяльності з метою психологічної настройки, спонукання до навчання), методи стимулювання і мотивації обов’язку і відповідальності в навчанні;

в) методи контролю і самоконтролю за ефективністю навчально-пізнавальної діяльності: методи усного контролю і самоконтролю, методи письмового контролю і самоконтролю, методи лабораторно-практичного контролю і самоконтролю.

  1. Методи контролю

За місцем у навчальному процесі розрізняють такі види контролю:

– попередній. Здійснюють перед вивченням нового матеріалу для з’ясування якості опорних знань, навичок і вмінь з метою їх актуалізації та корекції, встановлення необхідних внутріпредметних і між предметних зв’язків;

– поточний. Здійснюють у процесі вивчення нового матеріалу для з’ясування якості засвоєння учнями знань, навичок і вмінь з метою їх корекції;

– періодичний (тематичний). Покликаний після вивчення розділів навчальної програми перевірити, оцінити і скоригувати засвоєння певної системи знань, навичок і вмінь;

–  підсумковий. Є обліком успішності учнів наприкінці навчальної чверті;

– заключний. Здійснюють наприкінці навчального року з метою обліку успішності кожного учня за рік. Важливим видом контролю є екзамени (перевідні та випускні).

В процесі вивчення дисципліни застосовується поєднання методів контролю і самоконтролю (усного, письмового, графічного, практичного, тестового), фіксації й оформлення даних контролю процесу навчання.

Підсумкове оцінювання здійснюється наприкінці семестру. Підсумкову оцінку за семестр виставляють за результатами поточного оцінювання та місячних атестацій, за рік — на підставі семестрових оцінок. Поточне оцінювання навчальних досягнень учнів здійснюють як в усній, так і письмовій формі. Перед початком вивчення чергової теми студенти мають бути ознайомлені з тривалістю її вивчення (кількість занять); кількістю і тематикою обов’язкових робіт і термінами їх проведення; питаннями, що виносяться на атестацію, якщо вона передбачена в усно-письмовій формі, або орієнтовними завданнями (задачами) тощо; терміном і формою проведення атестації; умовами оцінювання. Самостійні роботи, політ економічні диктанти, поточні форми роботи є процесом набуття студентами певних компетенцій. Оцінки за роботи виставляють для фіксації рівня досягнень учня з конкретних питань, але вони не впливають на оцінку тематичного заліку.

Студенти, які не засвоїли матеріал теми, повинні доопрацювати його, їм надають необхідну допомогу, визначають термін повторної атестації.

Викладач перевіряє та оцінює успішність учнів, керуючись директивними документами, педагогічною теорією та практикою. Найголовнішими з цих вимог є індивідуальний характер перевірки та оцінювання знань, систематичність, диференційованість, об’єктивність, умотивованість оцінок, вимогливість, єдність вимог.

При визначенні навчальних досягнень студентів аналізуються: характеристики відповіді (елементарна, фрагментарна, повна, логічна, доказова, обґрунтована, творча); якість знань (правильність, повнота, осмисленість, глибина, гнучкість, дієвість, системність, узагальненість, міцність); ступінь сформованості загально навчальних та предметних умінь і навичок; рівень оволодіння розумовими операціями (вміння аналізувати, синтезувати, порівнювати, абстрагувати, узагальнювати, робити висновки тощо); досвід творчої діяльності (вміння виявляти проблеми, формулювати гіпотези, розв’язувати проблеми); самостійність оцінних суджень.

          Оцінка “відмінно” ставиться студенту, який глибоко, ґрунтовно засвоїв програмний матеріал, досконало, грамотно і логічно послідовно його викладає. У відповіді теорія пов’язана з практикою. При цьому у студента не виникає складнощів при зміні завдання, він вільно рішає задачі, відповідає на додаткові питання, вірно обґрунтовує правильні рішення, володіє різноманітними навичками і прийомами виконання різноманітних завдань.

          Оцінка “добре” ставиться студенту, що твердо засвоїв програмовий матеріал, грамотно і по суті подає його, не допускає суттєвих неточностей у відповідях на питання, вірно застосовує теоретичні положення при рішенні практичних питань і задач, володіє необхідними навичками і прийомами їх виконання.

           Оцінка “задовільно” ставиться студенту, який засвоїв лише програмний матеріал, але не засвоїв його детально, допускає неточності, недостатньо вірні трактування, порушується послідовність у викладі програмованого матеріалу і допускає труднощі у виконанні практичних робіт.

            Оцінка “незадовільно” ставиться студенту, який не знає значної частини програмованого матеріалу, допускає суттєві помилки, невпевнено, з великими труднощами виконує практичні роботи.

 Розподіл балів, які отримують студенти

Приклад для заліку

Поточне тестування та самостійна робота
модуль 1 модуль 2 модуль 3
Т1 Т2 Т3 Т4 Т5 Т6 Т7 Т8 Т9 Т10 Т11 Т12 Т13 Т14 Т15 Т16 Т17 Т18 Т19
3,5 3,5 3,5 3,5 3,5 3,5 3,5 3,5 3,5 3,5 3,5 3,5 3,5 3,5 3,5 3,5 4 4 4

 

Поточне тестування та самостійна робота Сума
модуль 1 100
Т20 Т21 Т22 Т23 Т24 Т25 Т26 Т27
4 4 4 4 4 4 4 4

 

Т1, Т2 … Т12 – теми змістових модулів.

 Приклад за виконання курсового проекту (роботи)

Пояснювальна записка Ілюстративна частина Захист роботи Сума
до 40 до 10 до 50 100

 Шкала оцінювання: національна та ECTS

Сума балів за всі види навчальної діяльності Оцінка ECTS Оцінка за національною шкалою
для екзамену, курсового проекту (роботи), практики для заліку
90 – 100 А відмінно  

 

зараховано

82-89 В добре
74-81 С
64-73 D задовільно
60-63 Е
35-59 FX незадовільно з можливістю повторного складання не зараховано з можливістю повторного складання
0-34 F незадовільно з обов’язковим повторним вивченням дисципліни не зараховано з обов’язковим повторним вивченням дисципліни

 

Рекомендована література

Базова

  1. Мікропроцесорна техніка: Підручник/Ю.І.Якименко, Т.О.Терещенко, Є.І.Сокол, В.Я.Жуйков, Ю.С.Петергеря; За ред. Т.О.Терещенко.-2-ге вид., переробл. та доповн. –К.: ІВЦ «Видавництво «Політехніка»»; «Кондор», 2004. 440 с
  2. Локазюк В.М. Мікропроцесори та мікроЕОМ у виробничих системах: Посібник. –К..: Видавничий центр «Академія», 2002. – 368 с. (Альма-матер)
  3. Белов А.В. Самоучитель по микропроцессорной технике. СПб.: Наука и Техника, 2003. — 224 с: ил.
  4. Белов А.В. Создаем устройства на микроконтроллерах. –СПб.: Наука и Техника, 2007. -304 с.: ил.
Допоміжна

 

1.     О.И.Николайчук. Системы малой автоматизации. –М.: СОЛОН-Пресс, 2003. 256 с.
2.     Проектирование цифровых устройств на однокристальных микроконтроллерах/ В.В.Сташин, А.В.Урусов, О.Ф.Мологонцева. –М.: Энергоатомиздат, 1990. -224 с.
3.     Микропроцессоры. К.Г.Самофалов, О.В.Викторов, А.К.Кузняк. –К.:Техніка, 1986. -278 с., ил.
4.     Баранов В.Н. Применение микроконтроллеров AVR: схемы, алгоритмы, программы. –М. Издательский дом «Додэка-XXI», 2004. -288 с.: ил.
5.     Евстифеев А.В. Микроконтроллеры AVR семейства Mega. Руководство пользователя. — М.: Издательский дом «Додэка-XXI», 2007. —592 с: ил.
6.     Ульрих В.А. Микроконтроллеры РIC16х7хх. Изд. 2-е, перераб. и доп.-СПб.: Наука и техника, 2002. -320 с., ил.
7.     Аксенов, В.П. Сигнальные процессоры: учеб. пособие / В.П. Аксенов. – Владивосток: Изд-во ДВГТУ, 2006. –135 с
8.     Басалин П.Д. Архитектура вычислительных систем: учебник / Нижний Новгород:  Изд-во нижегородского госуниверситета, 2003.  -243 с