Сушкин И.Н. Вычислительная техника и информационные технологии

Подождите немного. Документ загружается.

146

Рис. 47. Окно кода

Прокрутите окно кода и изучите ассемблерный аналог исходного текста. С

символов “##” начинаются строки, с помощью которых легко сопоставить

ассемблерный текст и текст на языке C. Обратите внимание на то, сколько

кода пришлось бы написать, если проектировать программу на ассемблере.

Ассемблерный аналог текста сохраняется в файле hello.lst, если в опциях

проекта (Project из меню Options) отмечено Generate Listing (рис. 48). Здесь

же можно указать, какую информацию включать в листинг.

147

Рис. 48. Диалог опций проекта

Изучите смысл других опций проекта в разделах Environment, C51, A51, L51.

Откройте файл листинга (рис. 49) с помощью View listing из меню View.

Рис. 49. Окно файла листинга

148

Изучите и постарайтесь понять со-

держание разделов файла листинга.

Второе окно, которое присутствует на

экране во время отладки, – Main

Registers (рис. 50).

В этом окне постоянно отображается

текущее состояние всех программно-

доступных регистров микроконтрол-

лера. Более того, содержимое регист-

ров можно менять во время отладки.

С помощью пункта Data dump из ме-

ню View можно посмотреть содержи-

мое памяти различного типа в режиме

отладки. Попробуйте это сделать.

Лабораторная работа№5.

Задание №1.

Разработать и отладить программу которая должна установить нулевой

разряд числа в регистре R5 в 1, сбросить четвёртый разряд в 0 и инвертиро-

вать шестой разряд. Используйте команды логических операций числа с мас-

ками. Составьте контрольный пример для отладки программы.

Задание №2

С помощью пакета ProView выполните отладку подпрограммы вычис-

ления скалярного произведения двоичных векторов. Номер варианта исход-

ных данных выбирается по последней цифре номера студенческого билета

(зачётной книжки).

Таблица 1

Варианты исходных данных

Вариант

X Y

0 10110010

10001001

11010101

11000011

2 01101010

10101010

3 00111100

11100111

4 10101010

00111100

5 11001111

00010111

6 11100111

00110011

Рис. 50. Окно регистров

149

7 11110101

01010101

8 01000111

10011001

9 00011110

11011011

Лабораторная работа №6

С помощью пакета ProView выполните отладку подготовленной само-

стоятельно программы:

1) подпрограмма обработки внешнего прерывания,

2) программа ожидания импульсного сигнала,

3) программа формирования временной задержки программным спо-

собом,

4) программа формирования временной задержки с помощью таймера,

5) программа подсчёта числа импульсов между двумя событиями,

6) программа подсчёта числа импульсов за заданный промежуток вре-

мени на основе двух таймеров/счётчиков,

7) программа опроса группы двоичных датчиков с передачей управле-

ния подпрограммам,

8) программа опроса группы импульсных датчиков,

9) программа генерации импульсного сигнала,

10) программа работы с последовательным портом,

11) программа измерения временных интервалов программным спо-

собом,

12) программа измерения временных интервалов на основе таймера.

Используйте оптимизированные варианты программ и их отладочные

дополнения.

Федеральное агентство по образованию

Федеральное государственное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

«Сибирский федеральный университет»

Организационно – методические указания по освоению

дисциплины

«Вычислительная техника и информационные технологии»

Красноярск 2007

1. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ

Курс «Вычислительная техника и информационные технологии» является

базовым схемотехническим курсом специальностей 210300.62 «Инфокоммуни-

кационные технологии и системы связи», входя в состав федерального компо-

нента общепрофессиональных дисциплин направления подготовки дипломиро-

ванного специалиста 210000 «Электронная техника, радиотехника и связь» в

соответствии с Государственным образовательным стандартом. Учитывая, что

объектами профессиональной деятельности выпускников по направлению

«Электронная техника, радиотехника и связь» являются различные радиоэлек-

тронные устройства, радиотехнические системы и комплексы, использующие

микропроцессорную обработку сигналов и системы цифровой диспетчеризации

каналов связи как в системах стационарной так и подвижной связи, владение

приёмами программирования на ассемблере и знание микропроцессорной схе-

мотехники позволяют успешно решать поставленные задачи.

Бакалавр после изучения дисциплины должен знать:

• основы цифровой техники на дискретных элементах;

• основные научно-технические проблемы микропроцессорной техники и

перспективы её развития;

• основы построения систем связи с использованием цифровой техники, в

том числе микропроцессоров и микроконтроллеров;

• состав и возможности современных микропроцессорных комплектов:

• основы программирования на современном языке ассемблера;

• применение современных информационных технологий в телекоммуни-

кационных сетях и систем в целом.

В области воспитания личности целью подготовки является формирование

социально-личностных качеств студентов: целеустремлённости, организо-

ванности, трудолюбия, коммуникативности. Освоив дисциплину ВТиИТ,

студенты должны уметь:

− уметь проектировать цифровые системы как на дискретных эле-

ментах, так и с применением микроконтроллеров и микропроцессоров;

− разбираться в архитектурных особенностях микропроцессоров;

− знать методику проектирования специализированных вычислитель-

ных устройств на базе микропроцессоров;

− ориентироваться в способах организации взаимодействия микро-

процессорных структур с блоками радиотехнических систем;

− уметь составлять и отлаживать прикладные программы для микро-

процессорных средств на ассемблере;

− ориентироваться в современных телекоммуникационных системах;

− ориентироваться в современных программных и аппаратных средст-

вах защиты информации.

Студент, изучивший курс «Вычислительная техника и информацион-

ные технологии», должен обладать следующими компетенциями:

а) универсальными:

общенаучными (ОНК):

− владение культурой мышления, знание его общих законов, способ-

ность в письменной и устной речи правильно (логически) оформить

его результаты (ОНК-2);

− готовность использовать основные законы естественнонаучных дис-

циплин в профессиональной деятельности, владение современными

математическими методами обработки информации и анализа слож-

ных систем, а также моделирования, теоретического и эксперимен-

тального исследования в физике, информатике, экологии, областях

профессиональной деятельности (ОНК-3).

инструментальными (ИК):

− способность самостоятельно работать на компьютере и в компьютер-

ных сетях (базовые навыки) (ИК-1);

− готовность работать с информацией из различных источников, пере-

рабатывать и анализировать большие объемы информации и вычле-

нять главное (ИК-3);

− готовность и способность к компьютерному моделированию уст-

ройств, систем и процессов с использованием универсальных пакетов

прикладных компьютерных программ (ИК-5).

б) профессиональными (ПК):

сервисно-эксплуатационная деятельность:

− способность осуществить приемку и освоение вводимого оборудова-

ния в соответствии с действующими нормативами (ПК-4);

− готовность осуществить наладку, настройку, регулировку и опытную

проверку работоспособности сооружений, средств и оборудования

сетей и организаций связи, оборудования и аппаратно-программных

средств (ПК-7).

расчетно-проектная деятельность:

умение собирать и анализировать информацию для формирования исходных

данных для проектирования средств и сетей связи и их элементов (ПК-14);

экспериментально-исследовательская деятельность:

способность применять современные теоретические и экспериментальные

методы исследования с целью создания новых перспективных средств элек-

тросвязи и информатики; проводить стандартные и сертификационные испы-

тания телекоммуникационного оборудования (ПК-21).

Приобретение знаний, выработка умений и формирование компетенций

осуществляется студентом при изучении теоретического курса (на лекциях и

самостоятельно), выполнении лабораторного практикума и курсового проек-

та.

Дисциплина «Вычислительная техника и информационные технологии»

строится на базе знаний, полученных в параллельно изучаемых курсах:

«Информатика», «Электроника», «Физика», «Математика».

В курсе информатика наиболее важными является следующие разделы:

системы счисления, алгоритмизация.

Объем дисциплины и виды учебной работы

Виды учебной работы Всего Семестр

часов/зачётных

единиц

5 6

Общая трудоемкость дисциплины 153/4,25 85/2,36

68/1,9

Аудиторные занятия: 102/2,83 51/1,42

51/1,42

лекции 51 34 17

практические занятия (ПЗ) 17 – 17

лабораторные работы (ЛР) 34 17 17

Самостоятельная работа: 51 34 17

изучение теоретического курса (ТО)

27 27 -

курсовая работа 10 – 10

подготовка домашних заданий к ла-

бораторным работам

14 7 7

Вид итогового контроля (зачет, экза-

мен)

Зач. Экз.

2. ОБЩИЕ МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

При изучении дисциплины «Вычислительная техника и информацион-

ные технологии» рекомендуется последовательное усвоение материала,

структурированного по укрупненным единицам − модулям, темам и лекци-

ям, придерживаясь следующего порядка:

1. Ознакомиться по рабочей программе с модулем, темой, подле-

жащих изучению.

2. Ознакомиться с методическим обеспечением дисциплины и уяс-

нить требования, предъявляемые к студенту при изучении модуля, темы.

3. Изучить материал, составляя краткие конспекты основных по-

ложений.

4. Проверить свои знания путем самостоятельных ответов на

вопросы для самопроверки и тесты без помощи учебников и конспекта.

При возникновении трудностей в усвоении материала следует

обращаться за консультацией к преподавателю.

5. Выполнить и защитить лабораторные работы и курсовой проект.

6. Сдать зачет и экзамен в конце семестра.

3. СОДЕРЖАНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ

3.1 Разделы дисциплины и виды занятий в часах

(тематический план занятий)

Тематический план занятий и их объём приведён в таблице 3.1

Таблица 3.1

№

п/п

Раздел дисциплины

Лекции

ПЗ

ЛЗ

Самост

раб.

Форми-

руемые

компе-

тенции

зачетные единицы (часы)

Модуль 1. Логические основы

цифровой техники.

0,22(8)

0,33(12

)

0,3(10)

ОНК-2

ИК-5

ПК-7

Тема 1. Основы цифровой логики.

0,08(3)

0,11(4)

Тема 2. Узлы цифровых устройств.

0,08(3)

0,06(6)

0,11(4)

Тема 3. Узлы построения систем

цифровой обработки информации.

0,06(2)

0,06(6)

0,06(2)

Модуль 2. Общие принципы п

о-

строения и функционирования

компьютеров

0,6(20)

0,33(12)

0,3(11)

0,9(32)

ОНК-2

ИК-3

ИК-5

ПК-7

Тема 4. Введение. Общие методы

представления операционной и

н-

формации в ЭЦВУ

0,03(1)

Тема 5. Принципы построения, о

р-

ганизации и управления микропр

о-

цессорным вычислителем.

0,03(1)

0,08(3)

Тема 6. Архитектура 16-

разрядных

процессоров.

0,06(2)

0,17(6)

Тема 7. Система команд МП

К1810ВМ86/88

0,06(2)

0,14(5)

0,42(15)

Тема 8. Реализация микропроце

с-

сорной системы на базе 16

разрядных микропроцессоров

0,08(3)

0,11(4)

Тема 9. Реализация однопроце

с-

сорных и мультипроцессорных

систем. Программирование систем

на а

семблере.

0,11(4)

0,22(8)

Тема 10. Арифметический сопр

о-

цессор

0,08(3)

0,16(6)

0,22(8)

Тема 11. Микропроцессоры класса

tium

0.11(4)

Модуль 3. Микроконтроллеры 0,16(6)

0,11(4)

0,3(11)

0,08(3)

Тема 12. Архитектура построения

современных микроконтроллеров.

0,08(3)

0,16(6)

ОНК-2

ИК-3

ИК-5

ПК-7

Тема 13. Применение микроко

н-

трол

леров в системах управления

объектами и процессами

0,08(3)

0,11(4)

0,14(5)

0,08(3)

Модуль 4. Современные телеко

м-

муникационные системы

0,48(17)

0,03(1)

0,17(6)

ОНК-2

ИК-3

ИК-5

ПК-7

ПК

Тема 14. Общие принципы ко

м-

пьютерного моделирования

0,11(4)

0,03(1)

Тема 15. Аппаратная база компь-

ютерной телефонии

0,11(4)

0,03(1)

ПК-21

Тема 16. Локальные вычисли-

тельные сети

0,08(3)

0,03(1)

Тема 17. Новые информационные

технологии

0,08(3)

0,06(2)

Тема 18. Принципы защиты ин-

формации

0,08(3)

0,03(1)

Итого:

1,4(51)

0,47(17)

0,94(34)

1,4(51)

3.2 Содержание модулей, разделов и тем лекционного курса

Модуль 1. Логические основы цифровой техники (Аудиторные – 20

час., СР – 10 час.).

Тема 1. Основы цифровой логики.

Логические функции. Булева алгебра. Логические элементы. Методы

синтеза комбинационных и последовательностных схем.

* Карты Карно для синтеза цифровых схем.

Тема 2. Узлы цифровых устройств.

Триггеры, шифраторы, дешифраторы, преобразователи кодов, мультип-

лексоры и демультиплексоры, регистры, счетчики.

* Построение цифровых устройств на базе других элементов цифровой

логики.

Тема 3. Узлы построения систем цифровой обработки информации.