Załącznik
Transkrypt
Załącznik
Data: 16.04.2008r. Wydanie: I Załącznik Symbol: Z-5.4-1-1 Strona: Status: obowiązujący KARTA PRZEDMIOTU KARTA PRZEDMIOTU Wydział Automatyki, Elektroniki i Informatyki, Rok akademicki: 2008/09 Nazwa przedmiotu: SYSTEMY MIKROPRO- Kod/nr CESOROWE I WBUDOWANE Kierunek: INFORMATYKA Specjalność: Tryb studiów: NIESTACJONARNE I STOPNIA Rodzaj przedmiotu: Instytut/ Katedra: Semestr: Prowadzący przedmiot: Prowadzący zajęcia: kierunkowy Informatyki 4-6 dr inż. Bartłomiej Zieliński Liczba godzin Liczba pkt ECTS Wykład: dr inż. Bartłomiej Zieliński Wykład: 60 Ćwiczenia: mgr inż. Oleg Antemijczuk Ćwiczenia: 15 Laboratorium: mgr inż. Jarosław Paduch Laboratorium: 30 dr inż. Krzysztof Tokarz Projekt: 30 dr inż. Grzegorz Baron Seminarium: dr inż. Gabriel Drabik Projekt: Seminarium: Powiązanie ze standardami i cel kształcenia Treści kształcenia: Mikrokontrolery. Programy wbudowane. Systemy operacyjne czasu rzeczywistego. Przetwarzanie danych a zużycie energii. Projektowanie systemów niezawodnych. Metodyki projektowania. Efekty kształcenia – umiejętności i kompetencje: programowania prostych systemów wbudowanych; podnoszenia niezawodności systemu wbudowanego; rozumienia roli dokumentacji. Przedmioty wprowadzające oraz wymagania wstępne Teoria układów cyfrowych, Elektronika i miernictwo 1/1 Załącznik Data: 16.04.2008r. Wydanie: I Status: obowiązujący Symbol: Z-5.4-1-1 Strona: 2/1 KARTA PRZEDMIOTU Treść wykładów: 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 11. 12. 13. 14. 15. 16. 17. 18. 19. 20. 21. 22. 23. 24. 25. 26. 27. 28. 29. 30. Układy wspomagające. Łączenie bramek OC. Rejestry, bufory. Liczniki synchroniczne i asynchroniczne. Układy czasowe. Pamięci. Pamięci stałe ROM, PROM, EPROM, EEPROM. Pamięci o swobodnym dostępie SRAM, DRAM, PRAM. Przebiegi czasowe pamięci dynamicznych. Tworzenie bloków pamięci. Mikrokomputer i mikroprocesor. Jednostka arytmetyczno-logiczna. Cykl maszynowy i rozkazowy. Tryby adresowania. Wymiana danych między mikroprocesorem a otoczeniem: Mikroprocesor Z-80. Rejestry, znaczniki. Wyprowadzenia. Podstawowe cykle maszynowe. Tryby przerwań. Buforowanie wyprowadzeń. Mikrokomputer jednoukładowy 8051. Wyprowadzenia, podstawowe cykle maszynowe. Ogólna architektura układu i jednostki centralnej. Mikrokomputer jednoukładowy 8051. Wbudowane układy interfejsów otoczenia: port szeregowy, układ przerwań, liczniki itp. Układy równoległego wejścia-wyjścia. Bufory Rejestr uniwersalny 8212. Programowalne układy 8255 i Z80 PIO – struktura, tryby pracy, rejestry. Układy transmisji szeregowej i czasowo-licznikowe. Układ transmisji szeregowej 8251 oraz układy czasowo-licznikowe 8253 i Z80 CTC – struktura, tryby pracy, rejestry. Sterowniki przerwań 8214, 8259 i 8259A – struktura, tryby pracy, rejestry. Przykłady łączenia łańcuchowego i kaskadowego. Sterowniki DMA 8257 i 8237 – struktura, tryby pracy, rejestry. Linie przesyłowe. Pojęcia podstawowe. Rodzaje linii przesyłowych. Dopasowanie linii. Odbicia i przesłuchy. Standardy RS-232, RS-423, RS-422, RS-485. Diagramy Bergerona. Montaż układów cyfrowych. Zasady wykonywania płytek drukowanych, parametry połączeń. Testowanie układów. Analizator sygnatur. Uruchamianie układów mikroprocesorowych. Uruchamianie części sprzętowej i programowej. Analizator stanów logicznych. Debugger. Symulator. Emulator układowy. Współczesne mikrosterowniki. Założenia architektury typu Harvard. Mikrosterowniki rodziny PIC i AVR – organizacja pamięci programu i danych, tryby adresowanie, układ przerwań. Reprogramowalne układy cyfrowe. Klasyfikacja. Układy PLA, PAL, GAL - struktury i właściwości. Układy FPGA. Języki opisu struktury układów reprogramowalnych. Programowanie mikroprocesora 8051. Lista rozkazów, grupy rozkazów, przykładowe techniki programowania. Mikroprocesor 8086. Struktura – bloki EU i BIU. Rejestry, segmentowa organizacja pamięci. Adres logiczny i fizyczny. Wyprowadzenia. Tryby pracy minimalny i maksymalny. Układ przerwań. Koprocesor zmiennoprzecinkowy 8087. Zasada współpracy z 8086. Typy danych. Rejestry wewnętrzne. Mikrokomputery IBM PC/XT i PC/AT. Struktura. Magistrala ISA 8- i 16-bitowa. Zastosowanie układów wspomagających. Ewolucja mikroprocesorów od 8086 do 80486. Mikroprocesory 80286 i 80386 – nowe cechy, adresowanie w trybie wirtualnym, współpraca z koprocesorem. Mikroprocesor 80486 – architektura. Mikroprocesor 80486. Sygnały. Rejestry, znaczniki. Adres logiczny i fizyczny. Segmentacja i stronicowanie Mikroprocesor 80486. Organizacja pamięci podręcznej. Przesyły seryjne. Bufory zapisu. Mechanizmy ochrony zadań. Przerwania i wyjątki. Tablica przerwań w trybie rzeczywistym i wirtualnym. Mikrokomputer IBM PC – rozwój architektury. Magistrale EISA, MCA, VLB – podstawowe cechy. Magistrala PCI. Sygnały i cykle magistrali PCI. Przerwania w urządzeniach PCI. Magistrala PCI – pamięć konfiguracyjna. Sposoby dostępu do pamięci konfiguracyjnej w IBM PC. Klasyfikacja urządzeń. Magistrala AGP – struktura komputera, sygnały, tryby pracy. Techniki zwiększania wydajności mikroprocesorów. Potokowe wykonanie rozkazów. Superskalarność. Przewidywanie skoków. Pamięć podręczna – organizacja. Protokół MESI. Mikroprocesor Pentium. Struktura. Potokowość, parowanie instrukcji. Pamięć podręczna. Potokowa jednostka FPU. Rozkazy i typy danych MMX. Mikroprocesory Pentium Pro, Pentium II, Pentium III. Nowoczesne układy pamięci. Zasada działania synchronicznych pamięci DRAM (SDRAM). Graf stanów pamięci SDRAM. Pamięci DDRAM – zasada działania. Konfigurowanie pamięci SDRAM, DDRAM. Pamięci RAMBUS – zasada działania, struktura modułu. Nowoczesne mikroprocesory. Struktura wewnętrzna i ogólna zasada działania mikroprocesora AMD Athlon oraz Intel Pentium 4. HyperThreading - przesłanki, zasada działania. Mikroprocesory 64-bitowe. Struktura wewnętrzna mikroprocesora AMD Athlon-64. Zaawansowane architektury 64-bitowe: VLIV, EPIC. Architektura mikroprocesorów 64-bitowych Intel Itanium - ogólne założenia. Załącznik Data: 16.04.2008r. Wydanie: I Status: obowiązujący KARTA PRZEDMIOTU Treść/Tematy: Ćw./L./P./Sem. 1. Metody dydaktyczne Forma egzaminu/zaliczenia przedmiotu 1. Egzamin pisemny (część praktyczna) i ustny (część teoretyczna) 2. Zaliczenie ćwiczeń 3. Zaliczenie laboratorium Minimalne wymagania do egzaminu /zaliczenia Symbol: Z-5.4-1-1 Strona: 3/1 Załącznik Data: 16.04.2008r. Wydanie: I Status: obowiązujący Symbol: Z-5.4-1-1 Strona: 4/1 KARTA PRZEDMIOTU Literatura (podstawowa i specjalistyczna) • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • Łakomy M., Zabrodzki J.: Cyfrowe układy scalone TTL. PWN, Warszawa 1974 Łakomy M., Zabrodzki J.: Cyfrowe układy scalone. PWN, Warszawa 1983 Pieńkos J., Turczyński J.: Układy scalone TTL w systemach cyfrowych. WKiŁ, Warszawa 1986 Gajewski P., Turczyński P.: Cyfrowe układy scalone CMOS. WKiŁ, Warszawa 1990 Górecki P.: Układy cyfrowe, pierwsze kroki. BTC, Warszawa 2004 Górski K.: Timer 555 w przykładach. BTC, Warszawa 2004 Kalisz J.: Podstawy elektroniki cyfrowej. WKŁ, Warszawa 2002 Sacha K.: Pamięci półprzewodnikowe RAM. WNT, Warszawa 1991 Małysiak H., Pochopień B., Podsiadło P., Wróbel E.: Modułowe systemy mikrokomputerowe. WNT, Warszawa 1990 Fedyna K., Mizeracki M.: Układy mikroprocesorowe Z-80. WKiŁ, Warszawa 1989 Hadam P.: Projektowanie systemów mikroprocesorowych. BTC, Warszawa 2004 Małysiak H.: Mikrokomputery jednoukładowe serii MCS48, MCS51, MCS96. Wydawnictwo Pracowni Komputerowej Jacka Skalmierskiego, Gliwice 1992 Starecki T.: Mikrokontrolery jednoukładowe rodziny 51. NOZOMI, Warszawa 1996 Starecki T.: Mikrokontrolery 8051 w praktyce. BTC, Warszawa 2003 Rydzewski A.: Mikrokomputery jednoukładowe MCS-51. WNT, Warszawa 1992 Pieńkos J., Moszczyński S., Pluta A.: Układy mikroprocesorowe 8080/8085 w modułowych systemach sterowania. WKiŁ, Warszawa 1988 Holland R.: Testowanie i diagnostyka systemów mikrokomputerowych. WNT, Warszawa 1993 Łuba T., Zbierzchowski B.: Komputerowe projektowanie układów cyfrowych. WKiŁ, Warszawa 2000 Pasierbiński J., Zbysiński P.: Układy programowalne w praktyce. WKiŁ, Warszawa 2002 Krzyżanowski R.: Układy mikroprocesorowe. Mikom, Warszawa 2004. Mroziński Z.: Mikroprocesor 8086. WNT, Warszawa 1992 Mroziński Z.: Koprocesor arytmetyczny 8087. WNT, Warszawa 1992 Małysiak H. Pochopień B., Wróbel E.: Mikrokomputery klasy IBM PC. WNT, Warszawa 1992 Małysiak H., Pochopień B., Wróbel E.: Procesory arytmetyczne. WNT, Warszawa 1993 Goczyński R., Tuszyński M.: Mikroprocesory 80286, 80386 i i486. Help, Warszawa 1991 Tuszyński M., Goczyński R.: Koprocesory 80287, 80387 oraz i486. Help, Warszawa 1992 Metzger P.: Anatomia PC. Helion, Gliwice 2001 Gook M.: Interfejsy sprzętowe komputerów PC. Helion, Gliwice 2005. Prince B.: Nowoczesne pamięci półprzewodnikowe. WNT, Warszawa 1999 Komorowski W.: Krótki kurs architektury i organizacji komputerów. Mikom, Warszawa 2004. Stallings W.: Organizacja i architektura systemu komputerowego. Projektowanie systemu a jego wydajność. WNT, Warszawa 2004. Zieliński B.: Układy mikroprocesorowe. Przykłady rozwiązań. Helion, Gliwice 2002 Zatwierdzono: ……………………………. ………………………………………………… (data i podpis prowadzącego) (data i podpis Dyrektora Instytutu/Kierownika Katedry)