Программирование 8-бит микроконтроллеров

Общая информация о курсе

Предмет: 

  • Информатика

Структурное подразделение: 

Форма проведения курса: 

  • Очно-дистанционная

Общая продолжительность курса: 

104 ак. ч.

Продолжительность очной части курса: 

22 ак. ч.

Продолжительность дистанционной части курса: 

82 ак. ч.

Форма аттестации: 

  • Очная

Стоимость курса: 

10 400 руб.
Расписание занятий

Дата начала курса: 

18.09.14

Дата окончания курса: 

21.12.14

Время проведения занятий: 

очно-заочная, без отрыва от работы
Описание курса

Целевая аудитория курса: 

Преподаватели и студенты, школьники или профессиональные работники

Уровень начальной подготовки: 

для слушателей обязательно знание языка "Си" и навыков программирования на нём, образование не ниже среднего, отличное знание ПК

Характер курса: 

  • Профессионального совершенствования

Аннотация курса: 

Программа, посвящена изучению архитектуры и программированию современных микроконтроллеров семейства 8051 на языках «С» и «ассемблер», а также использованию интерфейса USB.
Микроконтроллер — микросхема, предназначенная для управления электронными устройствами. По сути, это компьютер, способный выполнять простые задачи. Микроконтроллеры являются основой для построения встраиваемых систем, их можно встретить во многих современных приборах, таких, как телефоны, стиральные машины и т. п. Микроконтроллеры не редко применяются в составе экспериментальной установки в физической лаборатории.
В то время как 8-разрядные процессоры общего назначения полностью вытеснены более производительными моделями, 8-разрядные микроконтроллеры продолжают широко использоваться. Это объясняется тем, что существует большое количество применений, в которых не требуется высокая производительность, но важна низкая стоимость и простота разработки.
Современные микроконтроллеры характеризуются высокой степенью интеграции: оснащены встроенными дополнительными устройствами. Эти устройства под управлением микропроцессорного ядра микроконтроллера выполняют определенные функции. Встроенные устройства обладают повышенной надежностью, поскольку они не требуют никаких внешних электрических цепей. К наиболее известным встроенным устройствам относятся устройства памяти, различные последовательные интерфейсы ввода-вывода, таймеры, системные часы/генератор, аналого-цифровые и цифро-аналоговые преобразователи, широтно-импульсные модуляторы.
Целью программы является освоение практических навыков программирования 8-разрядных микроконтроллеров на языках «С» и «ассемблер», использования интегрированных в него устройств: АЦП/ЦАП, генераторов ШИМ сигнала, счетчиков/таймеров, интерфейсов, в том числе UART и USB.
Программа завершается самостоятельной работой, заключающейся в реализации простого типового устройства на базе микроконтроллера. Программа рассчитана на подготовку специалистов в создании типовых интеллектуальных цифровых устройств управления. Для слушателей обязательно знание языка "Си" и навыков программирования на нём.

Преподаватели курса: 

Янышев Денис Николаевич, Елизаров Сергей Георгиевич

Программа курса: 

Раздел 1. 8-разрядные микроконтроллеры. Архитектура микроконтроллера. Семейство х51. Система команд. Память МК. Периферийные устройства. Выводы микроконтроллера. Программирование для 8-разрядного микроконтроллера на ассемблере.

Раздел 2. Язык программирования Ассемблер для МК семейства MCS-51. Программная модель МК. Структура простейшей программы для МК. Основы синтаксиса ASM-51. Компиляция простейшей программы на ASM-51. Отладка программы для 8-разрядного микроконтроллера. Эмуляция выполнения программы на МК. Пошаговая отладка программы.

Раздел 3. Пакет Keil µVision. Написание простейших программ для микроконтроллера на ассемблере.Интерфейс отладки JTAG/C2. Подключение микроконтроллера к компьютеру. Прошивка микроконтроллера. Использование портов ввода-вывода.

Раздел 4. Язык C для микроконтроллеров. Простейшая программа на C. Особенности языка C51. Структура программы на C51. Инициализация. Отладка программы на C51.

Раздел 5. Написание простейших программ для микроконтроллера на языке С. Использование простейших периферийных устройств. Описание SFR регистров. Инициализация / настройка периферийных устройств после инициализации. Счетчики/таймеры.

Раздел 6. Использование интегрированных периферийных устройств (счетчики/таймеры). Использование периферийных устройств. UART/RS-232 (COM-Port). Организация последовательного порта UART. Регистры управления UART. Скорость работы. Функции посылки/приема байта.

Раздел 7. Использование интегрированных периферийных устройств (АЦП). Использование простейших периферийных устройств. Описание SFR регистров. Инициализация / настройка периферийных устройств после инициализации. Счетчики/таймеры. Генерация цифрового сигнала заданной частоты. Система прерываний МК.

Раздел 8. Использование интегрированных периферийных устройств (генераторы ШИМ сигнала). Модель исполнения программы с прерываниями. Переключение банков регистров МК. Стек. Набор прерываний. Генерация произвольного цифрового сигнала. Использование периферийных устройств. UART/RS-232 (COM-Port). Организация последовательного порта UART. Регистры управления UART.

Раздел 9. Использование интегрированных периферийных устройств (интерфейс UART). Скорость работы. Функции посылки/приема байта. Организация работы с UART при помощи прерываний. Передача команд в МК. Использование специальных периферийных устройств. Генерация сигнала с ШИМ. PCA таймер. Регистры управления PCA. Использование АЦП. Регистры управления АЦП. Использование ЦАП. Регистры управления ЦАП.

Раздел 10. Интерфейс USB. Архитектура, реализация в микроконтроллере. Интерфейс USB. Архитектура USB.

Раздел 11. Средства разработки компьютерных драйверов USB. Спецификация USB 2.0. Реализация USB в МК. Регистры управления USB. Протоколы передачи команд/данных. Обработка пересылок со стороны МК.

Раздел 12. Написание интерфейсной (USB) части программы для микроконтроллера. Инициализация USB. Обработка запросов инициализации соединения. Использование элемента ENDPOINT0. Пересылка командных запросов.

Раздел 13. Написание простейших программ для микроконтроллера работающего с USB. Управление периферийными устройствами при помощи USB. Использование низкоприоритетных запросов по USB. Использование прерывающих запросов по USB.

Раздел 14. Самостоятельное написание программы для микроконтроллера работающей с USB и выбранными средствами периферии.

Литература и иные материалы курса: 

1. Гладштейн М.А., Микроконтроллеры смешанного сигнала C8051Fxxx фирмы Silicon Laboratories и их применение. Руководство пользователя. Додэка XXI (2008).
2. А.В. Фрунзе, Микроконтроллеры? Это же просто! ИД СКИМЕН (2002).
3. П. Хоровиц, У. Хилл. Искусство схемотехники. Мир (1998)
4. Б. Керниган, Д. Ритчи. Язык программирования C. Вильямс (2009).

Контактная информация

Сайт: 

http://distant.msu.ru

Телефон: 

+7(495)938-21-39

Email: 

info@distant.msu.ru

Адрес: 

119991, Москва, Ломоносовский пр. д.27 к. 1, комната Г-729