АНАЛИТИЧКА ПРОГРАМА
1. Носителот на дисциплината: Проф. Д-р. Хорија-Николај Теодореску, б.в.
2. Вид на дисциплина: наметнат
3. Структурата во наставната програма:
Изложба, разговор, примери, примени за демонстрација, вежби, решени проблеми, микропроекти.
5 . Содржината на дисциплината
(Во зависност од времето што е на располагање и капацитетот на одговор и претходно знаење на публиката, имателот го задржува правото да намали или додаде некои од предаваните теми.)
Презентација на архитектурата на процесорот: Фон manуман, Харвард, модифициран Харвард и како да ги конфигурирате главните процесорски блокови како што се меморија, автобуси, интерфејси, ALU - аритметичко-логичка единица, итн. Примери на микроконтролери
§ Презентација на видовите инструкции: CISC, RISC. Примери на микроконтролери
§ Презентација на архитектурата на микроконтролерот од серијата PIC 16FX. 17YXX, презентација на ALU, регистрите на податоци на ALU и режимот на пренос на податоци помеѓу нив, презентација на контролните регистри (статус) и множеството упатства за движење (вчитување) во регистрите и аритметичките инструкции на упатствата за бришење на бајт и ниво на бит.
§ Споредби помеѓу архитектурите на различни семејства на микроконтролери, функцијата на употреба (индустриска, комуникациска, посветена) и функцијата на производителот.
§ Типичен микроконтролер RISC: семејство PIC, пример 16F84. Упатство за семејството PIC16XXX.
§ Програмирање на околини за микроконтролери. MPLAB. Воведување, продлабочување и систематизација на дизајнерските елементи на рутините (процедури, функции) за обработка на сигналот. Презентација на примери во врска со дигитални филтри и техники за оптимизација на алгоритми за да се добијат кратки временски пресметки.
§ јас/о Како да дизајнирате и извршите сложени операции за процесор од типот RISC, во отсуство на специфични упатства за тие операции.
§ I/O порти (влезни/излезни блокови) за примање надворешни сигнали и пренесување на команди до надворешни уреди. Примери.
Меморија. Начин на организирање на меморијата на банките, на директни и индиректни начини на адресирање на мемориските локации од различни банки. Пример: СЛИКА
§ Учење помошни кола за микроконтролери
§ Воведување и продлабочување на видовите на прекини, на операциите извршени од микроконтролерот за да се постигне прекин, презентација на отчитувањето на периферните уреди, на регистрационите регистри на прекините. Споредби помеѓу прекини и разни процесори. Оптимизација на работата во прекини.
§ Тајмер. Видови, употреби. Пример: СЛИКА.
Applications Апликации за микроконтролер. Индустриски апликации. Апликации за обработка и мерење на сигнал. „Вградени“ апликации.
Вкупно часови на курсот. 42 часа
Лабораторија #1 Инструкции за заштита на трудот за студенти. Мерки за спречување на пожар во лаборатории. Правила за заштита на трудот специфични за лабораторијата.
Лабораторија # 2 Презентација на развојната околина MPLAB TM обезбедена од Microchip Technologies Inc., создавање на вештини и способности за работа со нејзините менија и прозорци, реализација на прв проект кој вклучува датотеки со заглавија * .h, * .inc. И датотеки со .asm code, презентација директивни (пред-процесорски) линии и како да се коментира кодот.
Лабораторија # 3 Конфигурирање на симулаторот во MPLAB. Создавање вештини и способности за работа со ALU, регистарот на батерии и регистри на меморија со едноставни упатства за пренос на податоци и склопување
Лабораторија # 4 Прегледување на списокот за расклопување, прегледување програма и меморија на податоци, прегледување на содржината на регистрите, водење програми чекор по чекор.
Лабораторија # 5 Синтакса елементи на пишување на програма, директиви на склопување, презентација на начинот на кој државите (знаме C, DC, Z) се под влијание на аритметички операции, пренесување, бришење, соодветно ротација (кружно движење низ транспортниот бит).
Лабораторија # 6 Презентација на бит-условени упатства за условна одлука, упатства за скок на етикета, имплементација на јамка, визуелизација на знамиња користени од упатства за тестирање, смена на проблеми на програмата, воведување на точки на прекин, пресметување на временските одложувања за временските петелки.
Лабораторија # 7-8 Имплементација на елементарен дигитален пондериран филтер за медијација за прозорец за анализа специфициран од голем број примероци (налог за филтер).
Лабораторија # 9 Учење како да поставите пински порти како влезни или излезни битови (користејќи упатства за поставување порти); манипулација со мемориски банки со директно и индиректно адресирање (поставување на начин на работа на пристаништата преку регистрите TRISA и TRISB во мемориската банка 1.
Лабораторија # 10 Користење на опциите во менијата за развојна средина MPLAB, да ги конфигурирате битовите на микроконтролерот со избирање на пиновите на кои се применуваат стимули, типот на стимул, соодветно на времетраењето на импулсите (за импулсивни стимули).
Лабораторија #11 Анализа на сигнали генерирани со употреба на логички анализатор преку визуелизирање на статусот на важните сигнали (влезови, излези, влезови на часовник).
Лабораторија #12-13 Имплементација на микропроекти, за продлабочување и искористување на асимилираното знаење во рамките на дисциплината, вчитување на машинскиот код на микроконтролерите и тестирање на исправноста на работата на програмите преку развојните табли.
Вкупно време на апликација. 28 часа
Микро-проекти (практична тема)
(Микро-проектите подолу се понудени за избор. Секој студент мора да заврши проект како домашна задача. Решавањето на мали проекти ќе се изврши самостојно, но тимската работа е охрабрена во прелиминарните фази на проектот).
1. Да се дизајнира и дизајнира, на ниво на програма и коло (хардвер и софтвер), стимулатор за пасивно ослабување/тренирање на мускулите, што ќе генерира дразби за четири електроди, со четири програми за стимулација. Петтата електрода ќе биде пасивната електрода (земја). Стимулаторот ќе се направи со помош на микроконтролер PIC 16F84 или PIC10F220.
2 Да се замисли и дизајнира, на ниво на програма и коло (хардвер и софтвер), систем со микроконтролер тип PIC, кој треба да генерира песна која се состои од пет музички ноти, со дадените фреквенции, во низата f1, f2, f3, пауза, f4, f2 .
3 Потребно е периодично да се генерира сложената бранова форма:
6 . Препорачана библиографија :
[1]. Х.Н. Теодореску - " Елементи на употреба на микро-контролери ”, Дел I Обработка на податоци и апликации со системи базирани на микро-контролори, Печатница на Техничкиот универзитет„ Г. Асачи ”Јаши, 2005 година
[2] Хутану, Ц., Постолаче, М., „Микропроцесорски системи во автоматска контрола на процесот”, Том 1, 2-то издание, Академско издаваштво, Јаши 2001 година
[3] Microchip Technology Inc., прирачник за PIC. http://www.microchip.com/
[4] Microchip Technology Inc., Белешки за апликации, Спецификации за програмирање за PIC16C6/7/9XX OTP MCU. 2001 година
7 . Материјална основа:
§ Мрежа од 8 компјутери за развој на програма во развојната средина MPLAB TM
§ осцилоскопи за проверка и мерење на напонот на напојување на PIC, соодветно на сигналите генерирани на излезните пинови на пристаништата.
§ 3 табли за развој на ATMEL за микроконтролери тип 8051
§ 4 Одбори за развој PicKit2 Starter Kit Microchip Inc. (за серија PIC 16XXX)
§ 1 MPLAB ICD2 систем за развој на дебагери (за серија PIC 18XXX)