ETD 5042 Podstawy techniki cyfrowej i mikroprocesorowej 2

OPISY KURSÓW/PRZEDMIOTÓW:
Kod kursu/przedmiotu
ETD 5042
Tytuł kursu/przedmiotu
Podstawy techniki cyfrowej i mikroprocesorowej 2
Imię, nazwisko i tytuł/stopień prowadzącego
Dr inż. Jacek Mazurkiewicz
Imiona, nazwiska oraz tytuły członków zespołu dydaktycznego
Forma zaliczenia kursu
Forma kursu
Wykład
Tygodniowa
liczba godzin
Forma
zaliczenia
1
zaliczenie
Ćwiczenia Laboratorium Projekt
0
2
0
Seminarium
0
Liczba
punktów
4
zaliczenie
Wymagania wstępne
Podstawy techniki cyfrowej i mikroprocesorowej 1 (ETD 4041)
Krótki opis zawartości całego kursu
Kurs stanowi wprowadzenie do konstrukcji systemów komputerowych. Obejmuje dwie grupy
zagadnień: architekturę procesora - na przykładzie mikrokontrolera INTEL 8051: cykl
rozkazowy, cykl maszynowy, zasady wykonywania rozkazu, lista rozkazów procesora, tryby
adresowania, zależności czasowe, obsługa zdarzeń zewnętrznych, system przerwań, układ
bezpośredniego dostepu do pamięci oraz pamięci - klasyfikacja, zasady działania, struktury,
parametry, zasady sprzęgania z systemem mikroprocesorowym. Zawartość tematyczna
laboratorium jest poświęcona zagadnieniom omawianym w ramach kursu Podstawy techniki
cyfrowej i mikroprocesorowej 1.
Wykład (podać z dokładnością do 2 godzin)
Zawartość tematyczna poszczególnych godzin wykładowych
Liczba godzin
Architektura mikroprocesora na przykładzie mikrokontrolera INTEL 8051
2
Organizacja cyklu rozkazowego, cyklu maszynowego procesora, obsługa
2
magistral
Zasady wykonywania rozkazu, lista rozkazów procesora, tryby adresowania i
2
ich wykorzystanie
Obsługa zdarzeń zewnętrznych, system przerwań
2
Pamięci ROM i RAM - klasyfikacja, struktury, parametry
1
Pamięci - zapis, odczyt, odświeżanie, sposoby sterowania, przebiegi czasowe
2
Zasady budowy bloków pamięci i zagadnienie ich sprzęgania z systemem
1
cyfrowym
Układ bezpośredniego dostępu do pamięci - DMA - konstrukcja, zasady
2
działania
Kolokwium
1
Ćwiczenia, seminarium - zawartość tematyczna
Laboratorium, projekt - zawartość tematyczna
1. Wprowadzenie - program laboratorium, wymagania, instrukcja bezpieczeństwa pracy - 2h
2. Układy kombinacyjne - wprowadzenie - 4h
3. Układy konwersji kodów - 4h
4. Rejestry - 4h
5. Liczniki - 4h
6. Układy arytmetyczne - 4h
7. Programowalne struktury logiczne - część 1 - 4h
8. Programowalne struktury logiczne - część 2 - 4h
Materiał do samodzielnego opracowania
Literatura podstawowa
Doliński J.: Mikrokomputer jednoukładowy INTEL 8051. PLJ
Małysiak H.: Mikrokomputery jednoukładowe serii MCS48, MCS51, MCS96. WPK
J. Skalmierskiego
Małysiak H. i in.: Modułowe systemy mikrokomputerowe. WNT
Mroziński Z.: Elementy systemu mikrokomputerowego serii 8080. Wydawnictwo PWr.
Patterson D. A., Hennessy J. L.: Computer Organization & Design - The Hardware/Software
Interface. Morgan Kaufmann Publishers Inc.
Stępień C. i in.: Mikrokomputery firmy INTEL. PWN
Stolarski E., Zając J. M.: Pamięci półprzewodnikowe. WN Semper
Literatura uzupełniająca
Łuba T., Markowski M., Zbierzchowski B.: Komputerowe projektowanie układów cyfrowych
w strukturach PLD. WKiŁ
Katalogi układów cyfrowych.
Materiały pomocnicze do ćwiczeń laboratoryjnych.
Warunki zaliczenia
Pozytywna ocena z kolokwium zaliczeniowego organizowanego na koniec semestru oraz
pozytywna ocena zaliczenia laboratorium.
DESCRIPTION OF THE COURSES:
Course code
ETD 5042
Course title
Introduction to Digital and Microprocessor Systems Part Two
Supervising course lecturer
Jacek Mazurkiewicz, PhD
Other course lecturers
Course structure
Course form
Lecture
Number of
hours /week
Form of the
course
completion
1
grade
Classes
Laboratory
Project
Seminar
0
2
0
0
Number
of
credits
4
grade
Prerequisites
Introduction to Digital and Microprocessor Systems 1 (ETD 5042)
Course description
The course is an introduction to computer systems organization. It includes two fields of
interest: processor architecture - based on INTEL 8051 microcontroller: instruction cycle,
machine cycle, instruction realization rules, processor instruction set, addressing modes,
timing, external events processing, interrupts, direct memory access device. Memories classification, structures, parameters, principles of construction and rules of collaboration with
microprocessor system. Subjects related to laboratory exercises are focused on problems
discussed within Introduction to Digital and Microprocessor Systems 1
Lecture
Particular lectures contents
Number of
hours
Processor architecture based on INTEL 8051 microcontroller
2
Instruction cycle, machine cycle, bus arbitration
2
Instruction realization rules, processor instruction set, addressing modes,
2
timing
External events processing, interrupts
2
ROM, RAM memories - classification, structures, parameters
1
Memories - read, write, refresh cycles and timing
2
Memories - principles of construction and rules of collaboration with
1
microprocessor system
DMA device - structure, parameters, rules of collaboration with
microprocessor system
Test
2
1
Classes, seminars - the contents
Laboratory, project – the contents
1. Introduction – laboratory program, requirements, safety instruction – 2 hours
2. Functional logical blocks – introduction – 4 hours
3. Coders, decoders, code translators – 4 hours
4. Registers – 4 hours
5. Counters – 4 hours
6. Arithmetical devices – 4 hours
7. PLD structures – part one – 4 hours
8. PLD structures – part two – 4 hours
Material for self preparation
Core literature
Doliński J.: Mikrokomputer jednoukładowy INTEL 8051. PLJ
Małysiak H.: Mikrokomputery jednoukładowe serii MCS48, MCS51, MCS96. WPK
J. Skalmierskiego
Małysiak H.: Modułowe systemy mikrokomputerowe. WNT
Mroziński Z.: Elementy systemu mikrokomputerowego serii 8080. Wydawnictwo PWr.
Patterson D. A., Hennessy J. L.: Computer Organization & Design - The Hardware/Software
Interface. Morgan Kaufmann Publishers Inc.
Stępień C.: Mikrokomputery firmy INTEL. PWN
Stolarski E., Zając J. M.: Pamięci półprzewodnikowe. WN Semper
Additional literature
Łuba T., Markowski M., Zbierzchowski B.: Komputerowe projektowanie układów cyfrowych
w strukturach PLD. WKiŁ
Catalogues of digital devices.
Printed and on-line helps prepared for laboratory exercises.
Conditions for course credition
Positive mark from test organized at the and of semester and positive mark of laboratory
exercises assessment.