Ключев А.О., Ковязина Д.Р., Кустарев П.В., Платунов А.Е. Аппаратные и программные средства встраиваемых систем

Подождите немного. Документ загружается.

281

Живучесть ................................................... 14

Жидкокристаллический индикатор ........ 211

Жизненный цикл проекта ........................ 167

ЖКИ .......................... 187, 205, 211, 214, 255

Звукоизлучатель ....................................... 188

Кварцевый резонатор ............................... 193

Киберфизическая система ......................... 10

Клавиатура ........................................ 187, 205

Конечный автомат .................................... 267

Контроллер ЖКИ ..................................... 214

Критическая секция ................................. 228

Лексика ...................................................... 136

Механизм граничного сканирования ..... 158

Микроконтроллер ................ 44, 45, 184, 194

Микропроцессор ........................................ 44

Модель вычислений ................................. 139

Надежность ......................................... 14, 143

Обработчик прерывания .......................... 227

ОЗУ ................................................ 56, 58, 214

Операционная система реального времени

.................................................................... 130

ОС РВ ........................................ 131, 140, 166

Отказ ............................................................ 14

Отказы параметрические ........................... 15

Отказы функционирования ....................... 15

ПЗУ ........................................ 55, 56, 106, 214

Пирамида автоматизации .......................... 17

ПЛИС ................................................ 205, 247

ПЛК ............................. 19, 130, 132, 133, 135

Повторное использование ....................... 170

Показатель надежности ............................. 14

Полнота по Тьюрингу ...................... 137, 138

Порты ввода-вывода ...................... 67, 70, 71

Программируемый логический контроллер

........................................................... 130, 132

Программируемый таймер .................. 75, 76

Программное обеспечение ...................... 130

Промышленный Ethernet ................. 122, 123

Профилирование ...................................... 160

Профилировщик ...................................... 161

Процесс ..................................................... 265

Процессор ................................................... 41

Процессор событий ............................. 87, 88

Работоспособное состояние ...................... 14

Распределенная встроенная система ........ 16

Расширитель портов ввода-вывода ........ 247

Реальное время ........................................... 13

Реентерабельность ................................... 226

Светодиодные индикаторы ..................... 188

Семантика ................................................. 136

Си............................................... 136, 144, 145

Си++ .......................................................... 147

Симулятор ................................................ 155

Синтаксис ................................................. 136

Система жесткого реального времени ..... 14

Система контроля питания ................. 36, 37

Система мягкого реального времени ....... 14

Система прерываний ................................. 22

Система реального времени................ 13, 14

Система-на-кристалле ............................... 48

Состояние ......................................... 270, 271

Специализированный ПЛК ..................... 134

средства понижения энергопотребления . 40

Статическая типизация ........................... 136

Стиль программирования ....................... 140

Сторожевой таймер ................................... 21

Структура ......................................... 263, 264

Структурная схема ................................... 264

Схема сброса ............................................ 192

Таймер ................................................. 20, 101

Таймер-счетчик .................................... 75, 76

Теория вычислимости ............................. 138

УСО ....................................................... 19, 37

Устройство ввода-вывода ......................... 19

Устройство захвата-сравнения ................. 21

282

Устройство сопряжения с объектом ........ 20

Утилита make ............................................ 237

Фильтрующая емкость ............................ 193

ЦАП ................................................. 67, 94, 95

Цикл ПЛК ................................................. 134

Цифро-аналоговый преобразователь ....... 94

Часы реального времени ................... 26, 191

ШИМ ..................................................... 84, 87

Широтно-импульсная модуляция ............. 84

Юнит-тесты .............................................. 165

Язык ........................................................... 136

Язык программирования ......................... 136

283

284

Литература

1. ADuC812: MicroConverter, Multichannel 12-Bit ADC with Embedded

Flash MCU Data Sheet (Rev E, 04/2003) [Electronic resource] / Norwood:

Analog Devices Inc., 2003. – Режим доступа:

http://www.analog.com/static/imported-files/data_sheets/ADUC812.pdf,

свободный. – Загл. с экрана.

2. Barr, M., Massa, A.N. Programming embedded systems: with C and GNU

development tools [Text] / M. Barr, A.N Massa. – 2

ed. – Sebastopol:

O'Reilly Media Inc., 2006. – 301 p. – ISBN 0596009836

3. CAN Specification Version 2.0 [Text]. – Stuttgart: Robert Bosch GmbH,

1991. – 73 p.

4. GNU make manual [Electronic resource]. – Режим доступа:

http://www.gnu.org/software/make/manual/html_node/index.html,

свободный. – Загл. с экрана.

5. Heath, S. Embedded systems design. EDN series for design engineers [Text]

/ S. Heath. – 2

ed. – Oxford: Elsevier Science, 2003. – 430 p. – ISBN 0

7506 5546 1

6. Hennessy, J.L., Patterson, D.A., Goldberg, D. Computer architecture: a

quantitative approach [Text] / J.L. Hennessy, D.A. Patterson, D. Goldberg. –

ed. – San Francisco: Morgan Kaufmann, 2003. – 883 p. – ISBN 1-55860-

596-7

7. I²C-bus specification and user manual (Rev. 03, 06/2007) [Electronic

resource]. – Режим доступа: http://www.nxp.com/documents/user_manual

/UM10204.pdf, свободный. – Загл. с экрана.

8. Information Technology for Manufacturing: Reducing Costs and Expanding

Capabilities [Text] / K. Ake [et al.]. – CRC Press, 2003. – 328 p. – ISBN

1574443593

9. Koenig, D. Computer-Integrated Manufacturing: Theory and Practice [Text]

/ D. Koenig. – Hemisphere: Taylor & Francis, 1990. – 248 p. – ISBN

0891168745

10. Koren, Y. Computer Control of Manufacturing Systems [Text] / Y. Koren. –

McGraw-Hill Education (ISE Editions), 1984. – 304 p. – ISBN 0-07-

035341-7

11. Lee, A. Edward. Cyber Physical Systems: Design Challenges [Text] /

Edward A. Lee. – International Symposium on Object/Component/Service-

Oriented Real-Time Distributed Computing (ISORC). – May, 2008. – 7 p.

12. Lee, A. Edward. Cyber-Physical Systems – Are Computing Foundations

Adequate? [Text] / Edward A. Lee. – Position Paper for NSF Workshop On

Cyber-Physical Systems: Research Motivation, Techniques and Roadmap. –

October 16-17, 2006, Austin, TX. – 9 p.

13. Lee, A. Edward. The Problem with Threads [Text] / Edward A. Lee. – EECS

Department University of California, Berkeley Technical Report No.

UCB/EECS-2006-1. – Jan. 10, 2006. – 19 p.

285

14. PCF8583 – Clock/calendar with 240 x 8-bit RAM [Electronic resource] /

The Netherlands: Philips Semiconductors, 1997 (Jul 15). – Режим доступа:

http://www.nxp.com/documents/data_sheet/PCF8583.pdf, свободный. –

Загл. с экрана.

15. Sangiovanni-Vincentelli, A. Quo Vadis SLD: Reasoning About the Trends

and Challenges of System Level Design [Text] / A. Sangiovanni-Vincentelli.

– Proceedings of the IEEE. – 95(3), 2007. – P. 467-506.

16. SDCC Compiler User Guide [Electronic resource]. – Режим доступа:

http://sdcc.sourceforge.net/doc/sdccman.html/, свободный. – Загл. с

экрана.

17. Schultz, T.W. C and the 8051 [Text] / T.W. Schultz. – Otsego: PageFree

Publishing Inc., 2004. – 3

ed. – 412 p. – ISBN 1-58961-237-X

18. The I²C-bus specification (version 2.1, 2000) [Electronic resource]. – Режим

доступа:

http://www.nxp.com/acrobat_download2/literature/9398/39340011.pdf,

свободный. – Загл. с экрана.

19. Two-wire Serial EEPROM AT24C02A/AT24C04A [Electronic resource] /

Atmel Corporation, 2007. – Режим доступа:

http://www.atmel.com/dyn/resources/prod_documents/doc5083.pdf,

свободный. – Загл. с экрана.

20. Waldner, J.-B. CIM: Principles of Computer-Integrated Manufacturing

[Text] / Jean-Baptiste Waldner. – John Wiley & Sons Inc., 1992. – 206 p. –

ISBN 047193450X

21. Wolf, W.H. Computers as Components: Principles of Embedded Computing

Systems Design [Text] / W.H. Wolf. – San Francisco: Morgan Kaufmann,

2005. – 656 p. – ISBN 978-0-12-369459-1

22. Zurawski, R. Embedded systems handbook. Industrial information

technology series [Text] / R. Zurawski. – Boca Raton: CRC Press, 2006. –

1160 p. – ISBN 0-8493-2824-1

23. Баранов, С.Н., Ноздрунов, Н.Р. Язык Форт и его реализации [Текст] /

С.Н. Баранов, Н.Р. Ноздрунов. – Л.: Машиностроение, 1988. – 157 с

. –

ISBN 5-217-00324-3

24. Бень, Е.А. RS-485 для чайников [Электронный ресурс] / Е.А. Бень. –

Иваново: «ТехноСфера», 2003. – Режим доступа:

http://www.ivtechno.ru/news_16.html, свободный. – Загл. с экрана.

25. Болл, Стюарт Р. Аналоговые интерфейсы микроконтроллеров [Текст] /

Стюарт Р. Болл. – М.: Издательский дом «Додэка-ХХ1», 2007. – 360 с:

ил. – ISBN 978-5-94120-142-6

26. Броуди, Л. Начальный курс программирования на языке Форт [Текст] /

Л. Броуди:

пер. с англ.; предисл. И.В. Романовского. – М.: Финансы и

статистика, 1990 – 352 с. – ISBN 5-279-00252-6

27. Брукс, Ф. Мифический человеко-месяц или как создаются

программные системы [Текст] / Ф. Брукс. – СПб.: Символ-Плюс, 2010.

– 304 с. – ISBN 5-93286-005-7, ISBN 0-201-83595-9

286

28. Буч, Г. Объектно-ориентированный анализ и проектирование с

примерами на языке C++ [Текст] / Г. Буч. – СПб.: Бином, Невский

диалект, 1998. – 560 с. – ISBN 0-8053-5340-2, ISBN 5-7989-0067-3

29. Ваганов, С.А. Автоматное программирование во “Флоре”

[Электронный ресурс] / C.А. Ваганов. – СПб.: СПбГУ ИТМО, 2002. –

Режим доступа: http://is.ifmo.ru/progeny/vaganov/, свободный. – Загл. с

экрана.

30. ГОСТ 27.002-89. Надежность в технике. Основные понятия. Термины

определения [Текст]. – Введ. 1990-07-01. – М.: ИПК Издательство

стандартов, 2002. – 64 с.

31. Гук, М.Ю. Аппаратные средства IBM PC. Энциклопедия [Текст] / М.Ю.

Гук. – 3-е изд. – СПб.: Питер, 2006. – 1072 с.: ил. – ISBN 5-469-01182-8

32. Демарко, Т. Deadline. Роман об управлении проектами [Текст] / Т.

Демарко. – М.: Манн, Иванов и Фербер, 2010. – 352 с. – ISBN 978-5-

91657-076-2

33. Демарко, Т., Листер, Т. Человеческий фактор. Успешные

проекты и

команды [Текст] / Т. Демарко, Т. Листер. – СПб.: Символ-Плюс, 2009. –

256 с. – ISBN 978-5-93286-061-8, ISBN 5-93286-061-8, ISBN 0-932633-

43-9

34. Игнатов, В. Эффективное использование GNU Make [Электронный

ресурс] / В. Игнатов. – М.: Центр Информационных Технологий, 2000.

– Режим доступа:

http://www.citforum.ru/operating_systems/gnumake/index.shtml,

свободный. – Загл. с экрана.

35. История компьютера. Жидкокристаллические индикаторы

[Электронный ресурс]. – Режим доступа:

http://chernykh.net/content/view/659/, свободный. – Загл. с экрана.

36. Карпов,

А., Рыжков, Е. 20 ловушек переноса кода Си++ на 64-битную

платформу [Электронный ресурс]. – Тула: ООО "СиПроВер", 2007. –

Режим доступа: http://www.viva64.com/content/articles/64-bit-

development/?f=20_issues_of_porting_C++_code_on_the_64-

bit_platform_rus.html&lang=ru&content=64-bit-development, свободный.

– Загл. с экрана.

37. Келли, М., Спайс, Н. Язык программирования Форт [Текст] / М. Келли,

Н. Спайс: пер. с англ. – М.: Радио и связь, 1993. – 320 с. – ISBN 5-256-

00438-7

38. Керниган, Б., Пайк, Р. Практика

программирования [Текст] / Б.

Керниган, Р. Пайк. – М.: Вильямс, 2004. – 288 с.: ил. – ISBN 5-8459-

0679-2, ISBN 0-201-61586-X

39. Керниган, Б., Ритчи, Д. Язык программирования C [Текст] / Б.

Керниган, Д. Ритчи. – 5-е изд. – М.: Вильямс, 2009. – 304 с. – ISBN 978-

5-8459-0891-9, ISBN 5-8459-0891-4, ISBN 0-13-110362-8

40. Ключев, А.О. Программное обеспечение встроенных вычислительных

систем [Текст] / А.О. Ключев [и др.]. – СПб.: СПбГУ ИТМО, 2009. –

212 с.

287

41. Коллинз-Сассман, Б., Фитцпатрик, У.Б., Пилато, К.М. Управление

версиями в Subversion [Электронный ресурс] / Бен Коллинз-Сассман,

Брайан У. Фитцпатрик, К. Майкл Пилато. – Режим доступа:

http://svnbook.red-bean.com/nightly/ru/index.html, свободный. – Загл. с

экрана.

42. Непейвода, Н.Н. Стили и методы программирования: Курс лекций:

Учеб. пособие [Текст] / Н.Н. Непейвода. – М.: Интернет-Университет

информационных технологий (ИНТУИТ), 2005. – 320 с. – ISBN 5-

95560-023-0

43. Непейвода, Н.Н., Скопин, И.Н. Основания программирования [Текст] /

Н.Н. Непейвода, И.Н. Скопин. – М.-Ижевск: Институт компьютерных

исследований, 2003. – 868 с. – ISBN 5-93972-299-7

44. Олссон, Г., Пиани, Д. Цифровые системы автоматизации и управления

[Текст] / Г. Олссон, Д. Пиани. – СПб.: Невский Диалект, 2001. – 557 с. –

ISBN 5-7940-0069-4, ISBN 5-7940-0082-1

45. Пентус, А.

Е., Пентус, М.Р. Математическая теория формальных языков

[Текст] / А.Е. Пентус, М.Р. Пентус. – М.: Интернет-Университет

информационных технологий (ИНТУИТ), 2006. – 248 с. – ISBN 5-9556-

0062-0

46. Подбельский, В.В., Фомин, С.С. Программирование на языке Си

[Текст] / В.В. Подбельский, С.С. Фомин. – 2-е, доп. изд. – М.: Финансы

и статистика, 2005. – 600 с.: ил. – ISBN 5-279-02180-6, ISBN 5-279-

02180-2

47. Себеста, Роберт У. Основные концепции языков программирования

[Текст] / Роберт У. Себеста; пер. с англ. – 5-е изд. – М.: Вильямс, 2001.

– 672 с. – ISBN 5-8459-0192-8 (рус.), ISBN 0-201-75295-6 (англ.)

48. Страуструп, Б. Язык программирования С++. Специальное издание

[Текст] / Б. Страуструп. – 3-е изд. – СПб.: Бином, Невский Диалект,

2008. – 1104 с. – ISBN 5-7989-0226-2, ISBN 5-7940-0064-3, ISBN 0-201-

70073-5

49. Таненбаум, Э. Архитектура компьютера [Текст] / Э.

Таненбаум. – 5-е

изд. – СПб.: Питер, 2007. – 844 с: ил. – ISBN 5-469-01274-3.

50. Учебный стенд SDK-1.1. Руководство пользователя (Версия 1.0.11)

[Электронный ресурс]. – СПб.: СПбГУ ИТМО, 2009. – Режим доступа:

http://embedded.ifmo.ru/sdk/sdk11/doc/sdk11_userm_v1_0_11.pdf,

свободный. – Загл. с экрана.

51. Цикл лекций по микроконтроллерам семейства MCS-51 [Электронный

ресурс]. – Режим доступа: http://digital.sibsutis.ru/content.htm,

свободный. – Загл. с экрана.

52. Шалыто, А.А. SWITCH-технология. Алгоритмизация и

программирование задач логического управления [

Текст] / А.А.

Шалыто. – 2-е изд. – СПб.: Наука, 1998. – 628 с.

288

В 2009 году Университет стал победителем многоэтапного конкурса, в

результате которого определены 12 ведущих университетов России,

которым присвоена категория «Национальный исследовательский

университет». Министерством образования и науки Российской

Федерации была утверждена Программа развития государственного

образовательного учреждения высшего профессионального

образования «Санкт-Петербургский государственный университет

информационных технологий, механики и оптики» на 2009–2018 годы.

КАФЕДРА ВЫЧИСЛИТЕЛЬНОЙ ТЕХНИКИ

Кафедра ВТ СПбГУ ИТМО создана в 1937 году и является одной из

старейших и авторитетнейших научно-педагогических школ России.

Традиционно основной упор в подготовке специалистов на

кафедре делается на фундаментальную базовую подготовку в рамках

общепрофессиональных и специальных дисциплин, охватывающих

наиболее важные разделы вычислительной техники.

Кафедра является одной из крупнейших

в университете.

Учебными курсами и научно-исследовательскими работами руководят

8 профессоров и 16 доцентов. На кафедре обучаются более 500

студентов и 30 аспирантов.

Кафедра имеет собственные компьютерные классы и

специализированные исследовательские лаборатории, оснащенные

современной вычислительной и оргтехникой, уникальным

инструментальным и технологическим оборудованием,

измерительными приборами и программным обеспечением.

В 2007-2008 гг. коллективом кафедры была успешно

реализована

инновационная образовательная программа СПбГУ ИТМО по научно-

образовательному направлению «Встроенные вычислительные

системы».

Начиная с 2009 года кафедра вычислительной техники является

активным участником реализации программы развития национального

исследовательского университета СПбГУ ИТМО, вошла в состав

крупнейшего в СПбГУ ИТМО научно-исследовательского центра

«Интеллектуальные системы управления и обработки информации».

Аркадий Олегович Ключев

Динара Раисовна Ковязина

Павел Валерьевич Кустарев

Алексей Евгеньевич Платунов

АППАРАТНЫЕ И ПРОГРАММНЫЕ СРЕДСТВА

ВСТРАИВАЕМЫХ СИСТЕМ

Учебное пособие

В авторской редакции

Дизайн Д.Р.Ковязина

Верстка Д.Р.Ковязина

Редакционно-издательский отдел Санкт-Петербургского

государственного университета информационных технологий,

механики и оптики

Зав.

РИО Н.Ф. Гусарова

Лицензия ИД № 00408 от 05.11.99

Подписано к печати 18.06.2009

Заказ №

Тираж 100 экз.

Отпечатано на ризографе

Ключев А.О., Ковязина Д.Р., Кустарев П.В., Платунов А.Е.

АППАРАТНЫЕ И ПРОГРАММНЫЕ

СРЕДСТВА ВСТРАИВАЕМЫХ

СИСТЕМ

УЧЕБНОЕ ПОСОБИЕ

Санкт-Петербург

2010