Лабораторна робота №1. Приклад МПСУ

Рецензент: Скребец Г. Н.

Редактор: Василенко Н.А.

Подписано к печати 02.03.2011 Формат 60x84/16 Бумага ОП

Объем 1,57 п.л. Тираж 50 Заказ

95007 г. Симферополь, проспект Академика Вернадского, 4

Таврический национальный университет имени В. И. Вернадского

ВСТУП

Дисципліна «Периферійні пристрої» – це напрямок у загальній схемі апаратно - програмної підготовки студентів. Периферійні пристрої є аналогом об’єкта в мікропроцесорних системах керування. Дана дисципліна призначена для формування знань з питань з’єднання промислових вимірювальних та інших пристроїв в системах автомавтизації на основі мікропроцесорних засобів.

Для вивченна цієї дисципліни необхідні знання з слідуючих дисциплін: Інформатики, програмування на мовах ассемблер Мпі8086, Pascal, Delphi, С, С++, а також з основ цифрової схемотехніки та електроніки.

Структура дисципліни «Периферійні пристрої»

Теоретична частина дисципліни «Периферійні пристрої» включає в себе лекції з вивчення наступних тем:

Вступ

Розробка мікропроцесорних систем управління

Периферійний програмувальний інтерфейс PPI I8255

Програмувальний таймер PT I8253

Паралельна передача даних

Послідовна передача даних

Контролер прямого доступу до пам’яті DMA I8257

Програмувальний контролер переривань PIC I8259A

Стандартні інтерфейси RS232C, RS422/485 Centronics

Практична частина дисципліни представлена циклом лабораторних робіт моделювання комп’ютерних систем управління на базі мікросхем фірми INTEL, де периферійні пристрої є об’єкт управління. Частина робіт присвячена вивченню передачі данних по паралельному та послідовному каналам. Також до практичної частини курсу належить залікова робота.

При вивченні дисципліни "Периферійні пристрої" студенти самостійно готують демонстраційні програми різних мікропроцесорних систем на базі контролерів І8255, І8253, І8251, І8259, І8257, І8279 та інших фірм.

Загальні вказівки до виконання лабораторних робіт

Виконання лабораторних робіт з дисципліни «Периферійні пристрої» виконуються студентами спеціальностеі 6.050102 “Комп`ютерні інженерія” і дозволяє закріпити теоретичні знання, оволодіти методикою моделювання та побудови комп’ютерних систем управління на елементній базі фірми IBM та інших.

Кожній лабораторній роботі має передувати самостійна підготовка студентів, під час якої вони вивчають теоретичні відомості, що стосуються виконуваної роботи, та відповідну літературу. Під час підготовки до роботи студент зобов’язаний скласти протокол лабораторної роботи, в якому мають знайти відображення всі пункти завдання (схеми, тексти мікропрограм тощо).

Студент, який не має протоколу, до виконання лабораторної роботи не допускається. Перед початком лабораторної роботи студент повинен сформулювати мету і порядок виконання роботи і віповісти на контрольні запитання викладача.

Під час виконання роботи студент зобов'язаний неухильно дотримуватись правил техніки безпеки.

Перед початком наступного заняття в лабораторії студент зобов'язаний подати викладачеві повністю оформлений звіт з попередньої роботи. Звіт повинен містити всі необхідні схеми, формули, таблиці, розрахунки, відлагоджені тексти программ, одержані у процесі виконання лабораторної роботи, а також підсумкові висновки.

Студент, який не подав звіту, до виконання наступної лабораторної роботи не допускається.

Вимоги до виконання лабораторних робіт

Метою виконання кожної лабораторної роботи є наступне:

· Побудова схеми електричної функціональної комп’ютерної системи управління.

· Розробка алгоритму системи управління.

· Розробка програми управління на мові асемблер.

· Розробка програмного забезпечення моделювання функціонування системи управління периферійним пристроєм на мові високого рівня.

· Демонстрація динаміки функціонування системи на моніторі комп’ютера.

Вимоги до оформлення лабораторних робіт

Звіт про виконання лабораторної роботи повинен включати:

· Постановку задачї.

· Опис об’єкта управління.

· Схему електричну функціональну системи управління.

· Визначення портів вводу виводу.

· Алгоритм програми управління системи.

· Лістінг програми управління на мові асемблер.

Перелік лабораторних робіт:

1. Лабораторна робота №1. Побудова та відображення динаміки фунціонування системи на структурному рівні.

2. Лабораторна робота №2. Мікропроцесорна система управління вкл./викл. об'єкта на базі МС INTEL 8255 з программною витримкою.

3. Лабораторна робота №3. Мікропроцесорна система управління вкл./викл. об'єкта на базі МС INTEL 8255 з апаратною витримкою на МС INTEL 8253.

4. Лабораторна робота №4. Мікропроцесорна система управління вкл./викл. об'єкта на базі МС INTEL 8255, INTEL 8253. Лічильник LT0 включає об’єкт та витримує цей стан, а лічильник LT1 виключає об’єкт та витримує цей стан.

5. Лабораторна робота №5. Паралельна передача даних на базі МС INTEL 8255 в режимі 1 з апаратним підрахунком кількості поданих байтів.

6. Лабораторна робота №6. Паралельна передача даних на базі МС INTEL 8255 в режимі 0 з апаратним підрахунком кількості поданих байтів.

7. Лабораторна робота №7. Мікропроцесорна система управління на базі МС INTEL 8251 по послідовному каналу, з апаратою витримкою включеного і виключеного стану об'єкта.

8. Лабораторна робота №8. Мікропроцесорна система управління об'єктом на базі МС INTEL 8255 з логічною обробкою вхідних сигналів об'єкта та апаратною витримкою включеного і виключеного стану об'єкта.

Вимоги до виконання залікових робіт

Метою виконання залікової роботи є наступне:

· Побудова схеми електричної функціональної комп’ютерної системи управління.

· Розробка алгоритму системи управління.

· Розробка програми управління на мові асемблер.

· Розробка програмного забезпечення моделювання функціювання системи управління на мові високого рівня.

· Демонстрація динаміки функціювання системи на моніторі комп’ютера.

Вимоги до оформлення залікових робіт

Звіт про виконання залікової роботи повинен включати:

· Постановку задачї.

· Опис об’єкта управління.

· Схему електричну функціональну системи управління.

· Визначення портів вводу виводу.

· Алгоритм програми управління системи.

· Лістінг програми управління на мові асемблер.

Приклади тем заліковиих робіт

1. Модель системи безпеки приміщення
2. Модель автоматичного гаража з додатковими функціями
3. Програмна модель роботи гірлянди
4. Моделювання роботи сигналізації офісного приміщення
5. Система керування мобільним телефоном
6. Модель радіокерованого автомобіля
7. Модель пристрою для перекладання дисків
8. Програмна модель радарної установки
9. Система контролю доступу в приміщенні за допомогою відбитків пальців
10. Автоматизована система поливу квітів
11. Розробка багатофункціонального лічильника
12. Макет турнікета
13. Система управління світлофорами на «х-подібному» перехресті
14. Система кодовий замок
15. Система очистки води (динамічна схема)
16. Створення і управління зовнішніми пристроями комп’ютера
17. Розробка магнітоконтактної охоронної сигналізації
18. Модель системи управлення ліфтом
19. Кавовий автомат
20. Модель автоматичної системи контролю і пропуску для автомобільної стоянки
21. Світлодіодне мікротабло
22. Комп’ютерна модель двохкамерного холодильника
23. Розробка системи виведення повідомлень
24. Інтелектуальна ванна кімната
25. Керування вентилятором з комп’ютера
26. Моделювання систем керування. Модель стоянки.
27. Моделювання систем керування. Модель робота-пилососа.
28. Моделювання систем керування. Модель контролера принтера.
29. Модель кондиціонера
30. Моделювання руху автомобілів та пішоходів на регульованому перехресті
31. Моделювання роботи сигналізації офісного приміщення
32. Моделювання кімнати
33. Програмний емулятор 3D-сканера
34. Надземний бункер
35. Система керування музичним автоматом
36. Модель відео проектора
37. Програма управління жалюзі для регулювання освітленості
38. Прототип робота пожарника
39. Моделювання роботи мікрохвильової печі
40. Програмна модель роботи вентилятора
41. Імітація роботи з/д вокзалу
42. Програматор для мікроконтролерів AVR на базі програматора PonyProg

Приклади виконання та оформлення лабораторних робіт.

Лабораторна робота №1. Приклад МПСУ