Домой

Рабочая программа дисциплины Микропроцессорная техника в в судовых системах (Наименование дисциплины)




Скачать 168.99 Kb.
НазваниеРабочая программа дисциплины Микропроцессорная техника в в судовых системах (Наименование дисциплины)
Дата07.02.2013
Размер168.99 Kb.
ТипРабочая программа
Содержание
Профиль подготовки
Цели освоения дисциплины
Место дисциплины в структуре ООП бакалавриата
Компетенции обучающегося, формируемые в результате освоения дисциплины
Структура и содержание дисциплины (модуля)
4.1. Разделы дисциплины и виды занятий
Модуль “Основы цифровой техники”
Модуль “Микроконтроллеры и их применение”
Образовательные технологии
7. Учебно-методическое и информационное обеспечение дисциплины (модуля)
8. Материально-техническое обеспечение дисциплины (модуля)
Подобные работы:


МИНОБРНАУКИ РОССИИ

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ АВТОНОМНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

«ЮЖНЫЙ ФЕДЕРАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»

ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ В Г. ТАГАНРОГЕ

(ТТИ Южного федерального университета)

Факультет автоматики и вычислительной техники


УТВЕРЖДАЮ


Декан ФАВТ ______________ Ю.М.Вишняков


"_____"__________________2011 г.


Рабочая программа дисциплины


Микропроцессорная техника в в судовых системах

(Наименование дисциплины)


Направление подготовки

180800.62 «Корабельное вооружение»


^ Профиль подготовки


Системы управления морской техники


Квалификация (степень) выпускника

Бакалавр


Форма обучения


Очная

(очная, очно-заочная и др.)


г. Таганрог

2011

  1. ^ Цели освоения дисциплины


Основной целью дисциплины “Микропроцессорная техника в судовых системах” является изучение принципов построения средств цифровой обработки данных, особенностей организации работы микропроцессорных устройств и вопросов применения микропроцессоров в бортовых корабельных информационно-управляющих комплексах, а также формирование навыков проектирования систем управления на базе микроконтроллеров и разработки их прикладного программного обеспечения. Цели дисциплины направлены на достижение следующих целей ООП бакалавриата 180800.62 «Корабельное вооружение»:

– организация базовой бакалаврской подготовки, позволяющей всем выпускникам продолжить свое образование как с целью получения степени магистра в области автоматизации и управления, так и с целью дальнейшего самосовершенствования;

– удовлетворение потребностей общества в квалифицированных кадрах путем подготовки специалистов по проектированию, разработке и эксплуатации автоматизированных систем и средств контроля и управления.


  1. ^ Место дисциплины в структуре ООП бакалавриата


Дисциплина “Микропроцессорная техника в судовых системах” входит в вариативную часть цикла профессиональных дисциплин (Б3.ДВ3). Знания дисциплин “Математика”, “Физика”, “Информатика”, “Прикладное программирование в технических системах”, “Объекты морской техники”, “Системы автоматизации судна” и “Электротехника и электроника” предшествуют изучению дисциплины “Микропроцессорная техника в судовых системах”. Для успешного усвоения материала дисциплины “Микропроцессорная техника в системах управления” обучающийся должен

знать:

– фундаментальные законы природы и основные физические законы в области электричества;

– основные понятия и методы математического анализа, алгебры, математической логики, теории алгоритмов;

– особенности управления объектами морской техники;

– свойства компонентов и основы схемотехники электронных устройств;

– основы технологии работы на ПК в современных операционных средах;

уметь:

– применять математические методы и физические законы для решения задач теоретического, экспериментального и прикладного характера;

владеть:

– методами построения математических моделей, основами алгоритмизации прикладных задач;

– навыками прикладного программирования и схемотехнического проектирования электронных устройств;

– современными информационными технологиями.

Материал дисциплины “Микропроцессорная техника в судовых системах” используется при изучении дисциплин “Эксплуатация и диагностика судовых систем”, “Автоматизированные информационно-управляющие системы”, “Судовые энергетические установки”.

  1. ^ Компетенции обучающегося, формируемые в результате освоения дисциплины


ПК-4 – способен применять современные методы обеспечения технологичности и ремонтопригодности морской техники;

ПК-5 – готов участвовать в технологической проработке морской оборонной техники;

ПК-10 – способен анализировать технологический процесс как объект управления;

ПК-14 – готов участвовать в экспериментальных исследованиях по определению тактических, технических и эксплуатационных характеристик морского подводного оружия, корабельного вооружения и морской техники, включая использование готовых методик, технических средств и оборудования, а также обработку полученных результатов.


В результате освоения дисциплины обучающийся должен

знать:

– принципы построения технических средств цифровой обработки данных, современную элементную базу цифровых устройств и основные тенденции ее развития, особенности применения микропроцессорных систем в бортовых корабельных информационно-управляющих комплексах;

– основные архитектурные и схемотехнические решения в микропроцессорных устройствах, стандартные интерфейсы микропроцессорных устройств, методы программной и аппаратной реализации функций в цифровых средствах, принципы разделения функций между аппаратными и программными средствами в современных микроконтроллерах, алгоритмы и средства организации взаимодействия аппаратных и программных средств;

уметь:

– производить анализ исходных данных, выполнять разработку основных алгоритмов работы на основе этого анализа и выбор требуемых технических средств;

– проектировать микропроцессорные системы для реализации разработанных алгоритмов, проводить диагностику работы программно-аппаратных комплексов микропроцессорных систем;

владеть:

– навыками проектирования электронных устройств и микропроцессорных систем, а также навыками разработки прикладного программного обеспечения для проектируемых микропроцессорных систем, средствами и методами отладки микропроцессорных систем.



  1. ^ Структура и содержание дисциплины (модуля)

Общая трудоемкость дисциплины составляет 7 зачетных единиц, 252 часа.



Вид учебной работы

Всего часов

Общая трудоемкость дисциплины

252/7 ЗЕТ

Аудиторные занятия

132

- лекции

50

- практические занятия

50

- лабораторные работы

32

- другие виды аудиторных занятий

-

Самостоятельная работа

65

Курсовой проект (работа)

-

Контроль самостоятельной работы

23

Аттестация

32

Зачет (6 семестр)

Экзамен (7 семестр)



^ 4.1. Разделы дисциплины и виды занятий




п/п

Раздел

дисциплины

Семестр

Неделя семестра

Виды учебной работы, включая самостоятельную работу студентов и трудоемкость (в часах)

Формы текущего контроля успеваемости (по неделям семестра)

Форма промежуточной аттестации (по семестрам)

лек

лаб

пр

СРС

КСР

^ Модуль “Основы цифровой техники”

1

Формы представления информации, двоичное кодиров.

6

1

2

2

4

2

2

Письменная контрольная работа, собеседования

2

Булева алгебра, минимизация булевых функций и их реализация техническими средствами

6

2

2

3

Схемотехника базовых элементов и триггеров

6

3,4,5

6

3

6

3

2

Письменная контрольная работа, собеседования

4

Схемотехника основных цифровых узлов

6

6,7,8

6

3

6

5

3

Промежуточный тест/письменная контрольная работа

5

Аппаратная и программная реализация алгоритмов, архитектура микропроцессорной системы

6

9,10

4

2

4

4

2

Дискуссионный форум по проблемно-ориенти-рованной тематике, сформулированной преподавателем

6

Организация работы микропроцессорной системы, управление обменом данными в системе

6

11, 12

4

2

4

4

2

Письменная контрольная работа, собеседования

7

Система команд микропроцессора, примеры программной реализации функций

6

13,14,

15

6

4

6

4

3

Промежуточный тест/письменная контрольная работа

8

Интерфейсы в микропроцессорной системе, реализация интерфейсных функций

6

16,17

4

0

4

4

3

Дискуссионный форум по проблемно-ориенти-рованной тематике, сформулированной студентами

Итого (6 семестр)

34

16

34

26

17

Зачет






п/п

Раздел

дисциплины

Семестр

Неделя семестра

Виды учебной работы, включая самостоятельную работу студентов и трудоемкость (в часах)

Формы текущего контроля успеваемости (по неделям семестра)

Форма промежуточной аттестации (по семестрам)

лек

лаб

пр

СРС

КСР

^ Модуль “Микроконтроллеры и их применение”

1

Программно-аппа-ратный комплекс микроконтроллеров, обзор 8, 16, 32 разрядных микроконтроллеров

7

1,2

2

2

2

4

-

Собеседование, устный опрос

2

Архитектура микроконтроллеров семейства AVR

7

3,4

2

2

2

4

1

Письменная контрольная работа, собеседования

3

Особенности системы команд микроконтроллеров AVR,

7

5,6

2

2

2

6

-

Собеседование, устный опрос

4

Интерфейс SPI и его применение

7

7,8

2

2

2

4

1

Промежуточный тест/письменная контрольная работа

5

Интерфейс USART и его применение

7

9,10

2

2

2

4

1

Письменная контрольная работа, собеседования

6

Интерфейс TWI и его применение

7

11,12

2

2

2

5

1

Дискуссионный форум по проблемно-ориенти-рованной тематике, сформулированной студентами

7

Аналоговые интерфейсы микроконтроллера AVR

7

13,14

2

2

2

6

-

Собеседование, устный опрос

8

Таймеры микроконтроллера и их применение

7

15,16

2

2

2

6

2

Промежуточный тест/письменная контрольная работа

Итого (7 семестр)

16

16

16

39

6

Экзамен



  1. ^ Образовательные технологии

Изучение дисциплины ориентировано на применение технологий контролируемой самостоятельной работы и проектного обучения. В рамках контролируемой самостоятельной работы планируется выполнение и защита индивидуальных заданий по основным темам дисциплины, а также проведение дискуссионного форума по проблематике, сформулированной студентами по выполненным индивидуальным заданиям.

Используется:

– при чтении лекций – компьютерная и проекционная техника;

– при проведении практических и лабораторных занятий – интерактивная доска, пакет прикладных программ моделирования электронных схем Multisim, инструментальный пакет AVRStudio;


6. Оценочные средства для текущего контроля успеваемости, промежуточной аттестации по итогам освоения дисциплины и учебно-методическое обеспечение самостоятельной работы студентов

6.1. Лабораторные занятия

6.1.1. Модуль Основы цифровой техники

1. Вводное занятие. Знакомство с рабочим местом, прикладным пакетом Multisim 9

2. Лабораторная работа № 1. Синтез комбинационного логического устройства.

3. Лабораторная работа № 2. Исследование двоичного сумматора, применение прямого и дополнительного двоичного кода.

4. Лабораторная работа № 3. Последовательностные логические устройства, интегральные триггеры.

5. Лабораторная работа № 4. Исследование кодера циклического кода на основе регистра сдвига с перекрестными связями.

6.1.2. Модуль Микроконтроллеры и их применение

1. Вводное занятие. Знакомство с рабочим местом, инструментальным пакетом AVRStudio и лабораторным стендом.

2. Лабораторная работа № 1. Ввод-вывод данных в параллельном формате.

3. Лабораторная работа № 2. Ввод-вывод данных в последовательном формате.

4. Лабораторная работа № 3. Ввод-вывод аналоговых сигналов.

5. Лабораторная работа № 4. Применение микроконтроллера в реализации алгоритмов управления.

6.2. Темы домашних заданий:

1. Минимизация логических функций, синтез комбинационных логических устройств.

2. Стандартные двоичные коды, двоичная арифметика.

3. Элементная база цифровых устройств.

4. Виды адресации данных в микропроцессорах.

5. Алгоритмы обмена данными в микропроцессорной системе, прерывания в алгоритмах обмена данными.

6. Интерфейсы ввода-вывода данных в параллельном формате.

7. Интерфейсы ввода-вывода данных в последовательном формате.

8. Аналоговые интерфейсы ввода-вывода данных.

9. Реализация типовых функций в алгоритмах управления техническими объектами.

6.4. Темы контрольных работ:

– двоичные переменные и функции, реализация булевых функций;

– двоичная арифметика;

– схемотехника типовых цифровых узлов;

– архитектура и организация работы микропроцессорной системы (на примере I8080);

– программная реализация функций в типовой системе команд микропроцессора;

– стандартные интерфейсы микропроцессорной системы;

– типовая архитектура микроконтроллера на примере семейства AVR;

– система прерываний микроконтроллера AVR, средства управления прерываниями;

– цифровые интерфейсы ввода-вывода микроконтроллера;

– аналоговые интерфейсы ввода-вывода;

– применение таймеров в алгоритмах управления.

^ 7. Учебно-методическое и информационное обеспечение дисциплины (модуля)

7.1. Основная литература

1. Югай В.Я. Микропроцессорная техника в системах управления. Часть 1: Учебное пособие. – Таганрог: Изд-во ТТИ ЮФУ, 2010.

2. Иванов Ю.И., Югай В.Я. Микропроцессорная техника в системах управления. Часть II: Учебное пособие. – Таганрог: Изд-во ТТИ ЮФУ, 2009.

3. Букреев И.Н., Горячев В.И., Мансуров Б.М. Микроэлектронные схемы цифровых устройств. – 4-е изд. – М.: Техносфера, 2009.

4. Новожилов О.П. Основы цифровой техники / Учебное пособие. – М.: ИП РадиоСофт, 2004.

5. Нарышкин А.К. Цифровые устройства и микропроцессоры. М.: Academia, 2008.

7.2. Дополнительная литература

1. Иванов Ю.И., Югай В.Я. Микропроцессорные устройства систем управления: Методическое руководство к лабораторным работам. – Таганрог: Изд-во ТРТУ, 2004.

2. Иванов Ю.И., Цирулик Д.В., Югай В.Я. Программно-аппаратная реализация типовых функций в системах управления: Учебное пособие по курсовому и дипломному проектированию. – Таганрог: Изд-во ТТИ ЮФУ, 2009.

3. Иванов Ю.И., Югай В.Я. Интерфейсы средств автоматизации: Учебное пособие. – Таганрог: Изд-во ТРТУ, 2005.

4. Иванов Ю.И., Чернов Н.И., Югай В.Я. Микропроцессорные системы управления: Учебное пособие. – Таганрог: Изд-во ТТИ ЮФУ, 2009.

5. Христич В.В. Электроника: Тексты лекций. – Таганрог: Изд-во ТРТУ, 2002.

6. Калякин А.И. Электроника. Основы цифровой схемотехники: Учеб. Пособие для вузов. – Таганрог: Изд-во ТРТУ, 1999.

7. http//www.ti.com

8. http//www.atmel.com

9. http//www.sau.favt.tti.sfedu.ru


7.3. Программное обеспечение

1. Matlab.

2. Multisim.

3. AVR Studio.


^ 8. Материально-техническое обеспечение дисциплины (модуля)

В лаборатории микропроцессорных устройств управления имеется 9 рабочих мест, оборудованных лабораторными стендами с микроконтроллерами AVR, измерительной аппаратурой и компьютерами.


Рабочая программа составлена в соответствии с требованиями ФГОС ВПО с учетом рекомендаций и ПрООП ВПО по направлению подготовки 180800.62 «Корабельное вооружение» по профилю «Системы управления морской техники».


Автор ____________________________Югай В.Я.


Зав. кафедрой _________________________Финаев В.И.


Программа одобрена на заседании УМК ФАВТ от 20.01.2011 года, протокол № 1.

Скачать 168.99 Kb.
Поиск по сайту:



База данных защищена авторским правом ©dogend.ru 2019
При копировании материала укажите ссылку
обратиться к администрации
Уроки, справочники, рефераты