Файл: Методичка на КП 220400.doc

Курсовая работа носит учебный характер и ориентирована на получение студентами не навыков программирования на языке Ассемблера, а также знаний по аппаратному составу типовой микропроцессорной системы. По этой причине в качестве элементной базы предпочтение отдается микропроцессорам, а не микроконтроллерам. Тем не менее студент, обладающий навыками разработки микропроцессорных систем на базе микроконтроллеров, может выбрать за основу знакомый ему микроконтроллер. Учитывая, что задания сформулированы с учетом особенностей программирования восьмиразрядных систем, при выборе элементной базы обязательным условием является выбор восьмиразрядного микропроцессора (микроконтроллера).

Пояснительную записку и графический материал необходимо оформлять в соответствии с ЕСКД. Пояснительная записка должна содержать титульный лист (1-й лист), задание (2-й лист), содержание (3-й лист). Форма листа задания приводится в приложении 1. В качестве темы курсовой работы необходимо указать «Разработка аппаратного и программного обеспечений микропроцессорной системы». В пункте «исходные данные» листа задания необходимо указать технические характеристики при их наличии и сформулировать достигаемую функциональность разрабатываемого устройства согласно индивидуальным заданиям. Иными словами, в данный пункт можно вписать формулировку задачи своего индивидуального задания без указания общих фраз, таких как «разработать электрические структурную и принципиальной схемы … для решения задачи:». В пункте «содержание пояснительной записки» в обязательном порядке указываются разделы «разработка электрической структурной схемы», «разработка электрической принципиальной схемы», «разработка алгоритма и управляющей программы». В пункте «перечень графического материала» в обязательном порядке указывается «схема электрическая принципиальная». Электрическую структурную схему и блок-схему алгоритма программы студент может по своему усмотрению вынести на графические листы, либо привести в пояснительной записке в качестве рисунков. Пояснительную записку и графический материал необходимо представлять на листах в рамках со штампами чертежей и текстовых документов. Электрическая принципиальная схема должна сопровождаться перечнем элементов.

В разделе разработки электрической структурной схемы при описании необходимо привести состав узлов разрабатываемой микропроцессорной системы, описать их назначение и функции.

В разделе разработки электрической принципиальной схемы необходимо обосновать выбор элементной базы, привести технические характеристики и УГО выбранных элементов с описанием управляющих сигналов микросхем. При необходимости приводятся расчеты номиналов элементов и рассеиваемых на них мощностей, либо дается ссылка на типовую схему включения с указанием информационного (литературного) источника. При разработке принципиальной схемы желательно использовать отечественную элементную базу. В исключительных случаях, когда невозможности найти отечественный элемент, выполняющий требуемую функцию, допускается выбор зарубежного элемента. При этом следует избегать использования специализированных микросхем. При описании принципиальной схемы студент должен изложить логику настройки дешифраторов адресов с указанием физических адресов (карты адресного пространства) периферии, а также формирования управляющих сигналов периферией. При наличии опыта у студента использования микроконтроллеров зарубежного производства, он может выбрать их. При этом желательно не использовать микроконтроллеры со встроенными АЦП/ЦАП, а использовать АЦП/ЦАП внешние.

В рамках проекта допускается опустить разработку блока питания. Напряжения питания выбираются студентом по своему усмотрению. Источники питания можно считать стабилизированными неограниченной мощности.

В разделе разработки алгоритма и управляющей программы необходимо привести блок-схему алгоритма с детализацией до каждого оператора. Также целесообразно в данном разделе привести систему команд выбранного микропроцессора (микроконтроллера) и описание используемых в программе директив. Исходный текст программы должен содержать необходимые комментарии. Причем комментарии должны носить смысловой характер и пояснять действие команды в общем алгоритме, а не просто дублировать описание команды. Например, команда загрузки в регистр константы должна комментироваться не именно этим действием, а пояснять смысл этой константы как некоторого начального значения, например, количества шагов цикла в счетчике цикла. Также в этом разделе необходимо привести объектную программу.

При разработке целесообразно воспользоваться симуляторами и кросс-средствами разработки ПО для выбранного микропроцессора (микроконтроллера). Рекомендуемым симулятором может быть система Proteus.

Перечень заданий по вариантам:

Номер задания студент выбирает по последней цифре шифра. Цифре 1 соответствует задание 1, цифре 2 – задание 2 и т.д. Цифре 0 соответствует задание 10.

Задание №1

Разработать электрические структурную и принципиальную схемы микропроцессорной системы, а также составить блок-схему и написать программу на языке Ассемблера для решения задачи: имеется 16 бинарных датчиков, формирующих сигналы с уровнями логических 0 или 1. Необходимо с периодичностью в 1 секунду производить опрос всех датчиков, подсчитывать сумму единиц результата опроса и выводить ее на двухразрядный семисегментный индикатор в виде десятичного числа. Функции всех преобразователей кодов реализовать программно. Произвести трансляцию в объектную программу.

Задание №2

Составить электрические структурную и принципиальную схемы микропроцессорной системы, а также составить блок-схему и написать программу на языке Ассемблера для решения задачи: на входы порта ввода поступают сигналы 0 или 1 от восьми бинарных датчиков. Необходимо производить последовательный опрос датчиков и результат опроса каждого датчика выводить в порт вывода. При этом в 4-е старших разряда этого порта выводится 1111, если сигнал датчика 1, и 0000, если сигнал датчика 0. В 4-е младших разряда порта вывода выводится номер опрашиваемого датчика. Время индикации каждого показания не менее 2-х и не более 3-х секунд. Период тактовой частоты 0.5 мкс. Выполнить трансляцию в объектную программу.

Задание №3

Цифровой прибор результат измерения в виде байта выдает на вход порта ввода, после чего вырабатывает сигнал запроса прерывания. Составить электрические структурную и принципиальную схемы микропроцессорной системы, а также составить блок-схему и написать программу для решения задачи: после каждых 64-х опросов цифрового прибора среднее арифметическое полученных результатов должно выводиться в порт вывода. Выполнить трансляцию в объектную программу.

Задание №4

С выхода цифрового прибора в виде 12-разрядного кода результат поступает на вход восьмиразрядных портов ввода. После этого цифрой прибор вырабатывает сигнал запроса прерывания. Составить электрические структурную и принципиальную схемы микропроцессорной системы, а также составить блок-схему и написать подпрограмму обслуживания прерывания для решения задачи: результат опроса цифрового прибора в виде 13-разрядного кода выводится в порты вывода. При этом значение старшего 13-разряда должно быть таким, чтобы общая сумма единиц выходного кода была четной. После вывода 13-разрядный код снова опросить уже через другие два порта ввода и проверить его четность. Если опрошенный код окажется нечетным, то пересылку повторять до тех пор, пока ошибка не будет устранена, но не более 10 раз. Если после 10 пересылок ошибка не устранится, вывести сигнал ошибки на светодиод, подключенный к порту вывода. После чего перейти к ожиданию следующих данных по прерыванию. Выполнить трансляцию в объектную программу.

Задание №5

Составить электрические структурную и принципиальную схемы микропроцессорной системы, а также составить блок-схему и написать программу для решения задачи: постоянно опрашивать АЦП и выводить в порт вывода среднее арифметическое двух соседних опросов. Учесть, что АЦП формирует двенадцатиразрядный код, состоящий из прямого одиннадцатиразрядного двоичного кода модуля амплитуды аналогового напряжения и двенадцатого знакового бита. Единица в двенадцатом бите соответствует отрицательному входному напряжению, а ноль – положительному. Среднее арифметическое представлять прямым пятнадцатиразрядным кодом с шестнадцатым знаковым битом. Считать, что аналоговые сигналы нормированы к входному напряжению АЦП. Выполнить трансляцию в объектную программу.