ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ (МАДИ)
Форма промежуточной аттестации: Экзамен.
Формы текущего контроля успеваемости: Выполнение лабораторной работы, подготовка отчёта;Устный вопрос .
Разделы дисциплины (модуля), виды занятий и формируемые компетенции по разделам дисциплины (модуля):
Задачами освоения дисциплины являются:
- приобретение обучающимися знаний, умений, навыков и (или) опыта профессиональной деятельности, характеризующих этапы формирования компетенций в соответствии с учебным планом и календарным графиком учебного процесса;
- оценка достижения обучающимися планируемых результатов обучения как этапа формирования соответствующих компетенций.
Результаты обучения, достигнутые по итогам освоения данной дисциплины (модуля) являются необходимым условием для успешного обучения по следующим дисциплинам (модулям), практикам:
Общий объём (трудоемкость) дисциплины (модуля) составляет 9 зачетных единиц (З.Е.).
Основные понятия теории систем
Общие сведения о микропроцессорных системах управления
Особенности микропроцессоров, применяемых в системах управления
Особенности систем управления на основе микроконтроллеров
Аппаратные средства микроконтроллеров серии PIC
Проектирование управляющих устройств на микроконтроллерах
Принципы организации интерфейса микропроцессорных систем управления
Структура и назначение интерфейсных БИС.
В качестве форм текущего контроля успеваемости по дисциплине (модулю) используются:
В результате освоения данной дисциплины (модуля) формируются следующие компетенции:
Показателем оценивания компетенций на различных этапах их формирования является достижение обучающимися планируемых результатов освоения данной дисциплины (модуля).
Выбирает информационные ресурсы для поиска информации в соответствии с поставленной задачей
Выбирает информационные ресурсы для поиска информации в соответствии с поставленной задачей
Допускаются значительные ошибки, проявляется недостаточность знаний, по ряду показателей, обучающийся испытывает значительные затруднения при оперировании знаниями при их переносе на новые ситуации.
Выбирает информационные ресурсы для поиска информации в соответствии с поставленной задачей
но допускаются незначительные ошибки, неточности, затруднения при аналитических операциях.
Выбирает информационные ресурсы для поиска информации в соответствии с поставленной задачей
свободно оперирует приобретенными знаниями.
Систематизирует обнаруженную информацию, полученную из разных источников, в соответствии с требованиями и условиями задачи
Систематизирует обнаруженную информацию, полученную из разных источников, в соответствии с требованиями и условиями задачи
Допускаются значительные ошибки, проявляется недостаточность знаний, по ряду показателей, обучающийся испытывает значительные затруднения при оперировании знаниями при их переносе на новые ситуации.
Систематизирует обнаруженную информацию, полученную из разных источников, в соответствии с требованиями и условиями задачи
но допускаются незначительные ошибки, неточности, затруднения при аналитических операциях.
Систематизирует обнаруженную информацию, полученную из разных источников, в соответствии с требованиями и условиями задачи
свободно оперирует приобретенными знаниями.
Выявляет системные связи и отношения между изучаемыми явлениями, процессами и/или объектами на основе принятой парадигмы
Выявляет системные связи и отношения между изучаемыми явлениями, процессами и/или объектами на основе принятой парадигмы
Допускаются значительные ошибки, проявляется недостаточность знаний, по ряду показателей, обучающийся испытывает значительные затруднения при оперировании знаниями при их переносе на новые ситуации.
Выявляет системные связи и отношения между изучаемыми явлениями, процессами и/или объектами на основе принятой парадигмы
но допускаются незначительные ошибки, неточности, затруднения при аналитических операциях.
Выявляет системные связи и отношения между изучаемыми явлениями, процессами и/или объектами на основе принятой парадигмы
свободно оперирует приобретенными знаниями.
Использует синтаксис, особенности программирования и стандартные библиотеки выбранного языка программирования; принципы организации, состав и схемы работы операционных систем
Использует синтаксис, особенности программирования и стандартные библиотеки выбранного языка программирования; принципы организации, состав и схемы работы операционных систем
Допускаются значительные ошибки, проявляется недостаточность знаний, по ряду показателей, обучающийся испытывает значительные затруднения при оперировании знаниями при их переносе на новые ситуации.
Использует синтаксис, особенности программирования и стандартные библиотеки выбранного языка программирования; принципы организации, состав и схемы работы операционных систем
но допускаются незначительные ошибки, неточности, затруднения при аналитических операциях.
Использует синтаксис, особенности программирования и стандартные библиотеки выбранного языка программирования; принципы организации, состав и схемы работы операционных систем
свободно оперирует приобретенными знаниями.
Создает блок-схемы алгоритмов функционирования разрабатываемых программных продуктов; осуществляет отладку программных продуктов для целевой операционной системы
Создает блок-схемы алгоритмов функционирования разрабатываемых программных продуктов; осуществляет отладку программных продуктов для целевой операционной системы
Допускаются значительные ошибки, проявляется недостаточность знаний, по ряду показателей, обучающийся испытывает значительные затруднения при оперировании знаниями при их переносе на новые ситуации.
Создает блок-схемы алгоритмов функционирования разрабатываемых программных продуктов; осуществляет отладку программных продуктов для целевой операционной системы
но допускаются незначительные ошибки, неточности, затруднения при аналитических операциях.
Создает блок-схемы алгоритмов функционирования разрабатываемых программных продуктов; осуществляет отладку программных продуктов для целевой операционной системы
свободно оперирует приобретенными знаниями.
Работает с технической документацией по языку программирования, системе команд процессора устройства, адресации памяти и регистров процессора устройства
Работает с технической документацией по языку программирования, системе команд процессора устройства, адресации памяти и регистров процессора устройства
Допускаются значительные ошибки, проявляется недостаточность знаний, по ряду показателей, обучающийся испытывает значительные затруднения при оперировании знаниями при их переносе на новые ситуации.
Работает с технической документацией по языку программирования, системе команд процессора устройства, адресации памяти и регистров процессора устройства
но допускаются незначительные ошибки, неточности, затруднения при аналитических операциях.
Работает с технической документацией по языку программирования, системе команд процессора устройства, адресации памяти и регистров процессора устройства
свободно оперирует приобретенными знаниями.
Экзаменационные вопросы (задания)
Задания для проверки результатов обучения «знать».
5 семестр
1. Механические счетные устройства, аналитическая машина, электронные вычислительные машины, принципы фон Неймана, появление персональных компьютеров, развитие компьютеров IBMPC.
2. Причины успеха персональных компьютеров. Принцип открытой архитектуры.
3. Принципы построения ЭВМ.
4. Основные отличительные черты архитектуры современных ЭВМ и первых ЭВМ. Архитектура ПЭВМ.
5. Обобщенная структура ЭВМ. Системная магистраль.
6. Системная плата: основные модули, их характеристики, разъемы.
7. Основные характеристики ЭВМ.
8. Основные области применения ЭВМ различных классов.
9. Классификации вычислительных систем.
10. Основные блоки ПК и их назначение.
11. Функциональные характеристики ПК.
12. Логическая схема системной платы.
13. Микропроцессоры: типы и характеристики.
14. Физическая и функциональная структура микропроцессора
15. Структурная схема микроконтроллеров AVR. Назначение основных блоков.
16. Общая характеристика микроконтроллеров AVR.
17. Разработка конструкций на основе микроконтроллеров.
18. Характеристики МК. Понятия микроархитектура и макроархитектура.
19. Архитектура типового МК.
20. Назначение УУ. Функциональная схема УУ.
21. Особенности программного и микропрограммного управления.
22. Назначение АЛУ. Структура АЛУ.
24. Форматы команд.
25. Способы адресации.
26. Способы передачи слов информации но линиям данных: параллельная, последовательная.
27. Синхронная и асинхронная передача данных.
28. Параллельный контроллер вывода, ввода. Пример программы передачи байта данных в асинхронном режиме с использованием параллельного контроллера ввода/вывода.
29. Основные режимы ввода/вывода: программно-управляемый ввод вывод, по прерываниям и прямой доступ к памяти. Цикл программного ожидания готовности внешнего устройства.
30. ЗУ - общие сведения. Классификация. Характеристики. Структура ЗУ. Назначение основных блоков.
31. Статическая память: назначение, применение, принцип действия, построение.
32. Динамическая память: назначение, применение, принцип действия, по¬строение
33. Энергонезависимая память, виды, назначение, применение,
6 семестр
1. Основные этапы разработки микропроцессорной системы на основе микроконтроллера.
2. Разработка и отладка аппаратных средств.
3. Разработка и отладка программного обеспечения.
4. Методы и средства совместной отладки аппаратных и программных средств.
5. Понятие интерфейса. Внутримашинный интерфейс: многосвязный и односвязный.
6. Функциональные характеристики системной шины. Шины расширений. Локальные шины. Стандарты универсальных локальных шин.
7. Периферийные шины. Универсальные последовательные периферийные шины.
8. Уровни представления микропроцессорных систем. Последовательность этапов для создания микропроцессорных систем. Ошибки на этапах проектирования. Проверка правильности проекта.
9. Отладка программ. Обнаружение ошибки и диагностика неисправности.
10. Функции средств отладки, автономная отладка.
11. Комплексная отладка микропроцессорных систем.
12. Организация прерывания в микропроцессорной системе.
13. Вектор состояния микропроцессорной системы и вектор прерывания. Элементы вектора состояния и вектора прерывания. Векторное и невекторное прерывания. Уровень и глубина прерывания.
14. Различие в организации прямого доступа к памяти и прерывания программы в микропроцессоре. Приоритетность запросов прямого доступа к памяти и запросов прерывания.
15. Параллельный, последовательный и параллельно-последовательный арбитраж.
16. Интерфейсные БИС. Общие сведения.
17. Тенденции в организации связи периферийных устройств с микропроцессорной системой. Пути и средства изменения функциональ¬ного назначения интерфейсных БИС.
18. Структура порта ввода-вывода МБР К589ИР12.
19. Назначение многорежимного буферного регистра.
20. Состав порта ввода-вывода: буферный регистр, выходные тристабильные схемы, логика управления.
21. Условия записи информации в порт, вывода информации из порта и формирования запроса на прерывание в схеме порта.
22. Организация интерфейса микропроцессорной системы с восемью различными периферийными устройствами с использованием портов ввода-вывода.
23. Схема селекции периферийных устройств, схема формирования запросов на прерывание, двунаправленный шинный драйвер для сопряжения с шиной данных.
7.4. Методические материалы, определяющие процедуры оценивания результатов обучения по дисциплине (модулю).
Контроль качества освоения дисциплины (модуля) включает в себя текущий контроль успеваемости и промежуточную аттестацию обучающихся. Текущий контроль успеваемости
Процедуры оценивания результатов обучения по дисциплине (модулю), в том числе процедуры текущего контроля успеваемости и порядок проведения промежуточной аттестации обучающихся установлены локальным нормативным актом МАДИ.
В перечень учебно-методического обеспечения для самостоятельной работы обучающихся по дисциплине (модулю) входят:
• конспект лекций по дисциплине (модулю);
• методические материалы практических (семинарских) занятий.
Данные методические материалы входят в состав методических материалов образовательной программы.
(38 посадочных мест).
Оборудование: компьютерная техника с возможностью подключения к сети "Интернет" и обеспечением доступа в электронную информационно-образовательную среду ВФ МАДИ: компьютеры – 13 шт., экран настенный Luma
(45 посадочных мест).
Оборудование: компьютерная техника с возможностью подключения к сети "Интернет" и обеспечением доступа в электронную информационно-образовательную среду ВФ МАДИ: компьютеры DEPO– 14 шт., телевизор LG, системный блок, МФУ KYOCERA, конструктор ARDUINO -10 шт.
Главное в период подготовки к лекционным занятиям – научиться методам самостоятельного умственного труда, сознательно развивать свои творческие способности и овладевать навыками творческой работы. Для этого необходимо строго соблюдать дисциплину учебы и поведения. Четкое планирование своего рабочего времени и отдыха является необходимым условием для успешной самостоятельной работы.
В основу его нужно положить рабочие программы изучаемых в семестре дисциплин. Ежедневной учебной работе обучающемуся следует уделять не менее 9 часов своего времени, т.е. при шести часах аудиторных занятий самостоятельной работе необходимо отводить не менее 3 часов.
Каждому обучающемуся следует составлять еженедельный и семестровый планы работы, а также план на каждый день. С вечера всегда надо распределять работу на завтрашний день. В конце каждого дня целесообразно подводить итог работы: тщательно проверить, все ли выполнено по намеченному плану, не было ли каких-либо отступлений, а если были, по какой причине это произошло. Нужно осуществлять самоконтроль, который является необходимым условием успешной
Самостоятельная работа на лекции.
Слушание и запись лекций – сложный вид аудиторной работы. Внимательное слушание и конспектирование лекций предполагает интенсивную умственную деятельность обучающегося. Краткие записи лекций, их конспектирование помогает усвоить учебный материал. Конспект является полезным тогда, когда записано самое существенное, основное и сделано это самим обучающимся.
Не надо стремиться записать дословно всю лекцию. Такое «конспектирование» приносит больше вреда, чем пользы. Запись лекций рекомендуется вести по возможности собственными формулировками. Желательно запись осуществлять на одной странице, а следующую оставлять для проработки учебного материала самостоятельно в домашних условиях.
Конспект лекции лучше подразделять на пункты, параграфы, соблюдая красную строку. Этому в большой степени будут способствовать пункты плана лекции, предложенные преподавателям. Принципиальные места, определения, формулы и другое следует сопровождать замечаниями «важно», «особо важно», «хорошо запомнить» и т.п. Можно делать это и с помощью разноцветных маркеров или ручек. Лучше если они будут собственными, чтобы не приходилось просить их у однокурсников и тем самым не отвлекать их во время лекции.
Целесообразно разработать собственную «маркографию» (значки, символы), сокращения слов. Не лишним будет и изучение основ стенографии. Работая над конспектом лекций, всегда необходимо использовать не только учебник, но и ту литературу, которую дополнительно рекомендовал лектор. Именно такая серьезная, кропотливая работа с лекционным материалом позволит глубоко овладеть знаниями.
Более подробная информация по данному вопросу содержится в методических материалах лекционного курса по дисциплине (модулю), входящих в состав образовательной программы.
Практические (семинарские) занятия
Подготовку к каждому практическому занятию каждый обучающийся должен начать с ознакомления с планом занятия, который отражает содержание предложенной темы. Практическое задание необходимо выполнить с учетом предложенной преподавателем инструкции (устно или письменно). Все новые понятия по изучаемой теме необходимо выучить наизусть и внести в глоссарий, который целесообразно вести с самого начала изучения курса.
Результат такой работы должен проявиться в способности обучающегося свободно ответить на теоретические вопросы практического занятия и участии в коллективном обсуждении вопросов изучаемой темы, правильном выполнении практических заданий.
Структура практического занятия
В зависимости от содержания и количества отведенного времени на изучение каждой темы практическое занятие состоит из трёх частей:
1. Обсуждение теоретических вопросов, определенных программой дисциплины.
2. Выполнение практического задания с последующим разбором полученных результатов или обсуждение практического задания, выполненного дома, если это предусмотрено рабочей программой дисциплины (модуля).
3. Подведение итогов занятия.
Обсуждение теоретических вопросов проводится в виде фронтальной беседы со всей группой и включает в себя выборочную проверку преподавателем теоретических знаний обучающихся.
Преподавателем определяется его содержание практического задания и дается время на его выполнение, а затем идет обсуждение результатов. Если практическое задание должно было быть выполнено дома, то на занятии преподаватель проверяет его выполнение (устно или письменно).
Подведением итогов заканчивается практическое занятие. Обучающимся должны быть объявлены оценки за работу и даны их четкие обоснования.
Работа с литературными источниками
В процессе подготовки к практическим занятиям, обучающимся необходимо обратить особое внимание на самостоятельное изучение рекомендованной учебно-методической (а также научной и
Более глубокому раскрытию вопросов способствует знакомство с дополнительной литературой, рекомендованной преподавателем по каждой теме практического занятия, что позволяет обучающимся проявить свою индивидуальность, выявить широкий спектр мнений по изучаемой проблеме.
Более подробная информация по данному вопросу содержится в методических материалах практических занятий по дисциплине (модулю), входящих в состав образовательной программы.
Промежуточная аттестация
Каждый учебный семестр заканчивается сдачей зачетов (по окончании семестра) и экзаменов (в период экзаменационной сессии). Подготовка к сдаче зачетов и экзаменов является также самостоятельной работой обучающегося. Основное в подготовке к промежуточной аттестации по дисциплине (модулю) – повторение всего учебного материала дисциплины, по которому необходимо сдавать зачет или экзамен.
Только тот обучающийся успевает, кто хорошо усвоил учебный материал. Если обучающийся плохо работал в семестре, пропускал лекции (если лекции предусмотрены учебным планом), слушал их невнимательно, не конспектировал, не изучал рекомендованную литературу, то в процессе подготовки к сессии ему придется не повторять уже знакомое, а заново в короткий срок изучать весь учебный материал. Все это зачастую невозможно сделать из-за нехватки времени.
Для такого обучающегося подготовка к зачету или экзамену будет трудным, а иногда и непосильным делом, а конечный результат – академическая задолженность, и, как следствие, возможное отчисление.