Л.А. Торгонский Проектирование микроконтроллеров 2011 2 Министерство образования и науки Российской Федерации Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «ТОМСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ И РАДИОЭЛЕКТРОНИКИ» (ТУСУР) Л.А. Торгонский Проектирование микроконтроллеров Методические указания по курсовому проектированию дисциплины ''Проектирование центральных и периферийных устройств ЭВС'' для студентов специальности 210202 - “Проектирование и технология электронно-вычислительных средств» и бакалавров по направлению 211000 «Конструирование и технология электронных средств» по профилю «Проектирование и технология электронно-вычислительных средств». 2011 3 ББК 32.96 УДК 681.58:681.32 Торгонский Л.А. Проектирование микроконтроллеров: Методические указания по курсовому проектированию дисциплины. ''Проектирование центральных и периферийных устройств ЭВС', – Томск: ТУСУР, 2011.- 11 с. Методические указания содержат требования к составу проекта и содержанию его документов. Приведен рекомендуемый перечень тем для проектирования и список рекомендуемой к применению литературы. В приложениях представлены справочные материалы по проектированию микроконтроллеров. Методические указания предназначены для студентов специальности 210202 - «Проектирование и технология электронновычислительных средств» и для студентов обучающихся по направлению подготовки бакалавра 211000 «Конструирование и технология электронных средств» по профилю «Проектирование и технология электронновычислительных средств». . © Торгонский Л.А 2011 © ТУСУР, каф. КИБЭВС 4 Содержание 1. Введение 2. Цель и задачи курсового проектирования 3. Тематика курсового проектирования 4. Состав, содержание, защита проекта 5 Учебно-методическая литература Приложение А. Состав рубрик основной части пояснительной записки. Приложение Б. Бланк задания на проектирование Приложение В. Перечень тем курсовых проектов 5 5 5 6 6 8 9 10 5 1.Введение Выполнение курсового проекта является заключительным этапом в изучении дисциплины «Проектирование центральных и периферийных устройств ЭВС» На этом этапе студент приобретает навыки самостоятельной работы по разработке аппаратных и программных средств контроллеров на основе использования технической, справочной литературы и нормативно-технической документации В пособии рассмотрены основные задачи курсового проектирования, требования к составу и оформлению текстовых и графических документов курсового проекта. В методических указаниях приведены обобщенные сведения об источниках проектирования и рекомендации по выполнению курсового проекта. 2. Цель и задачи курсового проектирования Целью курсового проектирования является закрепление полученных знаний при изучении теоретической части курса и приобретение практических навыков проектирования. Цель достигается исполнением проекта по исходному техническому заданию, которым предусматривается: - анализ ограничений и степени свободы выбора решений; - принятие и аргументация технических решений по аппаратному составу и процессу управления; - проектированием функциональной схемы, алгоритма, и программы управления контроллера; - подготовкой комплекта конструкторских документов на контроллер с учетом требований действующих стандартов. 3. Тематика и содержание курсового проекта Курсовой проект дисциплины '' Проектирование центральных и периферийных устройств ЭВС посвящён вопросам проектирования микроконтроллеров приборов бытового и производственного назначения. Регламент проектирования соответствует этапу выполнения эскизного проекта с исполнением функциональной электрической схемы контроллера и пояснительной записки с обоснованием и описанием принятых решений по аппаратно – программному сопровождению контроллера для обеспечения функционирования в процессе эксплуатации и отладки. Состав рубрик основной части пояснительной записки проекта регламентируется Приложением А настоящих методических указаний. Общие требования к содержанию и составу проекта определены в задании на проектирование контроллера (см. Приложение Б). В процессе проектирования автору проекта надлежит, руководствуясь требованиями задания, теоретическими знаниями, практическими 6 навыками, используя научно-технические источники и нормативнотехническую документацию по теме проекта, разработать графические и текстовые документы проекта и защитить принятые технические решения. Каталог тем к проектированию приведен в Приложении В. 4. Состав, содержание и защита проекта Курсовой проект состоит из комплекта чертежей и пояснительной записки. Требования к содержанию проекта и его пояснительной записки определены Приложениями А, Б, В настоящих методических указаний. Оформление документов проекта должно соответствовать требованиям образовательного стандарта ОС ТУСУР 6.1-99. и стандартов ЕСКД, ЕСПД. Законченный и подписанный студентом проект (пояснительная записка и чертежи) сдается руководителю за два-три дня до защиты проекта. После проверки чертежей и пояснительной записки руководитель подписывает документы проекта и назначает срок защиты. В случае необходимости руководитель фиксирует замечания по проекту для доработки или к защите проекта. Если проект возвращается на доработку, то после доработки проект должен быть возвращен с предыдущими замечаниями. Перед защитой проект возвращается студенту для ознакомления с замечаниями. На доклад по защите проекта отводится 5-7 минут. В докладе следует обосновать состав, содержание и результаты выполненных работ по проектированию аппаратных и программных средств контроллера. В ходе защиты автору проекта могут быть заданы вопросы по содержанию проекта и теоретическим разделам дисциплины. По итогам защиты комиссия принимает решение по оценке проекта. Оценка проекта объявляется по завершению заседания комиссии и проставляется в зачетной книжке студента. В случае неудовлетворительной защиты проект возвращается на доработку и в последующем представляется на общих основаниях к защите. 5. Учебно- методическая литература Основная литература: 1 Торгонский Л.А., Коваленко П.Н. Проектирование центральных и периферийных устройств ЭВС. Микропроцессорные ЭВС: Учебное пособие/ Л.А. Торгонский, П.Н. Коваленко,- Томск: ТУСУР, 2012.-230 с. Электронный ресурс - http://kibevs.tusur.ru/sites/default/files/upload/manuals /Torgonski_PC/Torgonski_PCPU_p2.pdf 7 2 Шарапов А. В. Проектирование микропроцессорных устройств : руководство к выполнению курсовых проектов (в том числе ГПО) для студентов специальности "Промышленная электроника" / А. В. Шарапов. Томск : ТУСУР, 2009. - 74 с. : ил. - Библиогр.: с. 74. (61 экз. в библ.). 3. Торгонский Л.А. Проектирование центральных и периферийных устройств ЭВС. Микропроцессорные ЭВС.. Лабораторный практикум. – Томск: ТУСУР, 2012 г.- 99 с.Электронный ресурсДополнительная литература 4. Микропроцессоры: В 3-х кн. Кн. 1 Архитектура и проектирование микроЭВМ. Организация вычислительных процессов: Учеб. для втузов/В.Д.и др.; Под ред. Л.Н.Преснухина,- Мн.: Выш. шк., 1987.- 414 с.: ил. 5. Микропроцессоры: В 3-х кн. Кн. 2 Средства сопряжения. Контролирующие и информационно-управляющие системы: Учеб. для втузов/В.Д.Вернер, Н.В. Воробьёв и др.; Под ред. Л.Н.Преснухина,- Мн.: Выш. шк., 1987.- 303 с.: ил. 6.Сташин В.В. и др. Проектирование цифровых устройств на однокристальных микроконтроллерах / В.В. Сташин, А.В. Урусов, О.Ф. Мологонцева. - М.: Энергоатомиздат, 1990 г. - 224 с. 7.Однокристальные микроЭВМ. Справочник/ Боборыкин А.В., Липовецкий Г.П. и др. – М.: МИКАП, 1994г.- 400с.:ил 8. Документация на микроконтроллеры фирм Intel www.intel.com, www.atmel.com, www.microchip.com 9.Левшина Е.С., Новицкий П.В. Электрические измерения физических величин: (Измерительные преобразователи), Учебное пособие для вузов.- Л.: Энергоатомиздат, Ленинградское отделение, 1983.- 320с.,ил. 8 Приложение А (справочное) Состав рубрик основной части пояснительной записки Разделы и подразделы ПЗ 1. Потребительские свойства контроллера. 1.1.Назначение. 1.2.Технические показатели. Режимы. 1.3.Средства диалога. Пульт. 1.4.Инструкция по применению. 2. Датчики и исполнительные органы контроллера. 2.1.Состав датчиков. 2.2. Принцип действия (кинематическая, функциональная схемы датчиков, предполагаемые диапазоны и значения выходных сигналов и входных воздействий). 2.3. Состав исполнительных органов. 2.4. Принцип действия (кинематические и функциональные схемы исполнительных органов, предполагаемые ограничения на входные сигналы и ожидаемую реакцию). 2. Элементная база контроллера. 3.1. Мотивация функционального состава контроллера. 3.2.Функциональные узлы контроллера (УГО, описание входов/выходов, состояний, ограничения на параметры). 4. Обоснование и описание схемы контроллера. 5. Алгоритм функционирования. 5.1.Исходные представления к алгоритму. 5.2.Схема алгоритма (с комментариями, отношения объектов схемы к кинематике прибора и функциональной схеме контроллера). 6. Программное обеспечение контроллера. 6.1.Исходные соглашения. Программные модели контроллера. 6.2 Характеристика состава и объектов программы управления. 6.3.Программа "Монитор" контроллера. 7. Оценка объемов ОЗУ, ПЗУ. Распределение адресного пространства. 8. Технические средства и технология отладки (краткая характеристика аппаратной и программной сред контроллера). 9 Приложение Б (справочное) Министерство образования и науки Российской Федерации Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «ТОМСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ И РАДИОЭЛЕКТРОНИКИ» (ТУСУР) Задание на куpсовое пpоектиpование по дисциплине “Проектирование центральных и периферийных устройств ЭВС" Студенту_______________________________________________________ Гpуппа ______________ Факультет ___________________________________ 1. Тема пpоекта ___________________________________________________ 2. Сpок сдачи законченного пpоекта ________________________________ 3. Исходные данные к пpоекту______________________________________ 3.1.Потpебительские свойства и паpаметpы пpибоpа, оснащаемого микpопpоцессоpом (назначает автоp пpоекта и представляет к согласованию задания). 3.2. Число объектов контpоля - не менее 3. 3.3. Число объектов упpавления - не менее 3. 3.4. Микропроцессор и пpочие элементы функционального состава контроллера пpибоpа (выбирает на уpовне архитектуры, функциональных назначений, сигнальных описаний автор проекта). 4. Содеpжание пояснительной записки (пеpечень подлежащих проpаботке вопpосов)_______________________________________________________ 4.1.Общие pазделы исполнить согласно требованиям ОС ТУСУР 6.1.-99. 4.2. Состав pубpик содеpжания основной части пpоекта исполнить в соответствии с Приложением А методических указаний. 5. Пеpечень гpафического матеpиала: 5.1.Схема электpическая функциональная контpоллеpа (фоpмат А3). 5.2. Алгоpитм функциониpования контpоллеpа (рисунки формат А4) Дата выдачи задания: ________ Pуководитель __________________ (подпись) ___________________________________________________________ (должность, Ф.И.О) Задание пpинял к исполнению __________ __________________ (дата) (подпись) 10 Приложение В (справочное) Перечень тем курсовых проектов Контроллеры приборов: Функции: 1.Стиральной машины _______________ ________________________ 2.Электоплиты _______________________________________________ 3.Пылесоса___________________________________________________ 4.Чайника____________________________________________________ 5.Бытовой ванны______________________________________________ 6.Детской ванны_______________________________________________ 7.Электрополотенца____________________________________________ 8.Бытового термометра_________________________________________ 9.Бытовой метеостанции________________________________________ 10.Электроутюга_______________________________________________ 11.Духового шкафа_____________________________________________ 12.Холодильника_______________________________________________ 13.Кухонного таймера___________________________________________ 14.Бытового санузла____________________________________________ 15.Общественного санузла_______________________________________ 16.Приборов освещения_________________________________________ 17.Охранной сигнализации квартиры______________________________ 18.Охранной сигнализации общественного объекта__________________ 19.Кондиционера_______________________________________________ 20.Бытового тонометра__________________________________________ 21.Фена_______________________________________________________ 22.Кухонного комбайна__________________________________________ 23.Фотоаппарата________________________________________________ 24.Плеера______________________________________________________ 25.Измерителя длины____________________________________________ 26.Шахматных часов____________________________________________ 27.Обнаужителя скрытой проводки________________________________ 28.Пульт дистанционного управления ТВ___________________________ 29 Печатающего устройства______________________________________ 30.Ксерокса____________________________________________________ 31.Счетчика электрической энергии________________________________ 32.Расходомера горячей и холодной воды___________________________ 33.Измерителя токов и напряжений________________________________ 34.Измерителя электрической емкости_____________________________ 34.Измерителя индуктивности и сопротивления______________________ 35.Тестера биполярных транзисторов_______________________________ 36.Тестера полевых транзисторов__________________________________ 37.Спутника пешехода___________________________________________ 38.Спутника туриста (пешехода, велотуриста)_______________________ 11 39.Гидропонной минитеплицы___________________________________ 40.Зарядного устройства________________________________________ 41.Измерителя расстояний______________________________________ 42.Измерителя скорости________________________________________ 43.Измерителя длины __________________________________________ 44.Автоответчика______________________________________________ 45.Записной книжки (с вызовом, напоминанием)____________________ 46. Детских игрушек: планетохода, куклы, водного катера____________ 49.Партнёра огородника.________________________________________ 50.Теплицы___________________________________________________ 51.Минипекарни_______________________________________________ 52.Радиобазы телефона_________________________________________ 53.Электроняни_______________________________________________ 54.Кодового замка_____________________________________________ 55.Пульта дистанционного управления осветительными приборами ___ 56. Дистанционного регулятора сетевой мощности__________________ Дополнительные темы проектов по дисциплине 1.Обучающие системы;_________________________________ 2 Учебные макеты и стенды;_____________________________ 3 Интегрированные системы отладки контроллеров;_________ 4 Контроллеры систем управления________________________ 5 Адаптация интегрированных систем отладки к учебным занятиям;
© Copyright 2022 DropDoc