close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

Микропроцессорные устройства в электроприводе

код для вставкиСкачать
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ
ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ
«ЮЖНО-РОССИЙСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ
(НОВОЧЕРКАССКИЙ ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ)
РАБОЧАЯ ПРОГРАММА
по дисциплине «Микропроцессорные устройства
в электроприводе»
СОСТАВЛЕНА ПО КРЕДИТНО-МОДУЛЬНО-РЕЙТИНГОВОМУ ПРИНЦИПУ
для направления: 140400 ЭЛЕКТРОЭНЕРГЕТИКА И ЭЛЕКТРОТЕХНИКА (бакалавриат)
для профиля:
№10 «Электропривод и автоматика»
Новочеркасск 2011 г.
2
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РФ
Федеральное государственное бюджетное образовательное
учреждение высшего профессионального образования
________________________________________
«Южно-Российский государственный технический университет
(Новочеркасский политехнический институт)»
Утверждаю:
Проректор по ОД ЮРГТУ(НПИ)
______________ Л.И. Щербакова
__________________ 2011г.
РАБОЧАЯ ПРОГРАММА
по дисциплине (Б3.2.9) «Микропроцессорные устройства в электроприводе»
(наименование дисциплины)
для направления 140400 «ЭЛЕКТРОЭНЕРГЕТИКА И ЭЛЕКТРОТЕХНИКА»
(бакалавриат)
для профиля:
№10 «Электропривод и автоматика»
Факультет
« Электропривод и автоматика »
Кафедра
Курс
электромеханический
IV
Семестр
7
Лекции 18 (час)
Практические (семинарские)
занятия нет (час)
Экзамен 7 (семестр), 36 час., 1 ЗЕТ на экз.
Зачет нет (семестр)
Всего самостоятельной работы – 72 (час.), из них:
плановая работа нет (час.)
курсовой проект – семестр нет (час.)
курсовая работа – семестр нет (час.)
реферат – семестр нет (час)
домашнее задание – семестр нет (час.)
контрольная работа (ЗФО) – семестр нет (час.)
индивидуальная работа – 56 (час.)
домашняя работа – 16 (час)
Лабораторные занятия 54 (час)
Всего аудиторных 72 (час)
Итого по дисциплине – 180 (час) (с учетом часов на экзамен)
Итого по дисциплине – 5 (ЗЕТ) (с учетом ЗЕТ на экзамен)
2011г.
3
Рабочая программа составлена на основании рабочего учебного плана, разработанного по
ФГОС и утвержденного ученым советом ЮРГТУ(НПИ) протоколом № 4 от 29.12.2010 г.
(Наименование типовой программы, дата утверждения)
Примерной программы -___________________________________________________________
наименование программы, дата утверждения
Рабочую программу составил
к.т.н., доцент Гузий В.Г.
(ученое звание, степень, должность, фамилия, инициалы)
Рабочая программа обсуждена на заседании кафедры «Электропривод и автоматика»
« 15 » сентября 2011 г. Протокол № 1
Заведующий кафедрой
/Кравченко
О.А./
(подпись, фамилия, инициалы)
Рабочая программа согласована:
Заведующий кафедрой
наименование выпускающей кафедры, подпись, фамилия, инициалы
«______»________________ 2011 г.
Протокол № _______________
Рабочая программа согласована:
Заведующий кафедрой
наименование выпускающей кафедры, подпись, фамилия, инициалы
«______»________________ 2011 г.
Протокол № _______________
Рабочая программа согласована:
Заведующий кафедрой
наименование выпускающей кафедры, подпись, фамилия, инициалы
«______»________________ 2011 г.
Протокол № _______________
Рабочая программа согласована:
Заведующий кафедрой
наименование выпускающей кафедры, подпись, фамилия, инициалы
«______»________________ 2011 г.
Протокол № _______________
4
СОДЕРЖАНИЕ
СОДЕРЖАНИЕ ............................................................................................................................................................... 4
1.1. Цели и задачи изучения дисциплины ..................................................................................................................... 5
1.2. Краткая характеристика дисциплины и её место в учебном процессе ................................................................. 5
1.3. Связь с предшествующими дисциплинами ............................................................................................................. 5
1.4. Связь с последующими дисциплинами ................................................................................................................... 5
1.5. Требования к результатам освоения дисциплины .................................................................................................. 5
2. РАСПРЕДЕЛЕНИЕ ТЕМ, ЧАСОВ ЗАНЯТИЙ И ЗАЧЕТНЫХ ЕДИНИЦ ПО МОДУЛЯМ И
СЕМЕСТРАМ .................................................................................................................................................................. 6
3. СОДЕРЖАНИЕ МОДУЛЕЙ..................................................................................................................................... 7
3.1. Содержание модуля 1 (24 часа) ................................................................................................................................ 7
3.1.1. Наименование тем лекций, их содержание и объём в часах ....................................................................... 7
3.1.2 Практические (семинарские) занятия, их наименование и объем в часах. ................................................. 7
3.1.3. Лабораторные работы, их наименование и объем в часах .......................................................................... 7
3.1.4. Курсовой проект, курсовая работа, реферат, домашнее задание, их содержание и характеристика. ..... 7
3.1.5. Самостоятельная работа студентов ............................................................................................................... 8
3.1.6. Самоконтроль полученных знаний ............................................................................................................... 8
3.1.7. Учебно-методические материалы по модулю .............................................................................................. 8
3.2. Содержание модуля 2 (24 часа.) ............................................................................................................................... 8
3.2.1. Наименование тем лекций, их содержание и объём в часах ....................................................................... 8
3.2.2 Практические (семинарские) занятия, их наименование и объем в часах. ................................................. 8
3.2.3. Лабораторные работы, их наименование и объем в часах ......................................................................... 9
3.2.4. Курсовой проект, курсовая работа, реферат, домашнее задание, их содержание и характеристика. ..... 9
3.2.5. Самостоятельная работа студентов ............................................................................................................... 9
3.2.6. Самоконтроль полученных знаний ............................................................................................................... 9
3.2.7. Учебно-методические материалы по модулю .............................................................................................. 9
3.3. Содержание модуля 3 (24 часа) .............................................................................................................................. 10
3.3.1. Наименование тем лекций, их содержание и объём в часах .........................................................................
3.3.2 Практические (семинарские) занятия, их наименование и объем в часах. ............................................... 10
3.3.3. Лабораторные работы, их наименование и объем в часах ....................................................................... 10
3.3.4. Курсовой проект, курсовая работа, реферат, домашнее задание, их содержание и характеристика. ... 10
3.3.5. Самостоятельная работа студентов ............................................................................................................. 10
3.2.6. Самоконтроль полученных знаний ............................................................................................................. 11
3.2.7. Учебно-методические материалы по модулю ............................................................................................ 11
4. УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКАЯ ЛИТЕРАТУРА ПО ДИСЦИПЛИНЕ .............................................................. 11
Основная .......................................................................................................................................................................... 11
Дополнительная .............................................................................................................................................................. 11
Печатные и рукописные методические указания, рекомендации, инструкции по изучению дисциплины
(разработанные в ЮРГТУ(НПИ)) в том числе и электронные ................................................................................... 12
К лабораторным занятиям ............................................................................................................................................. 12
К курсовой работе........................................................................................................................................................... 12
5. УЧЕБНАЯ ПРАКТИКА ПО ДИСЦИПЛИНЕ, КРАТКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ....................................... 12
6. МЕТОДИЧЕСКИЕ МАТЕРИАЛЫ К ТЕСТОВОМУ КОНТРОЛЮ ЗНАНИЙ СТУДЕНТОВ
12
7. МЕТОДИЧЕСКИЕ МАТЕРИАЛЫ К ТЕСТОВОМУ КОНТРОЛЮ ЗНАНИЙ СТУДЕНТОВ .................. 12
7.1. Вопросы к модулю №1 (темы 1 – 3)....................................................................................................................... 12
7.2. Вопросы к модулю №2 (темы 4– 6)........................................................................................................................ 13
7.3. Вопросы к модулю №3 (темы 7– 8)........................................................................................................................ 13
8. ВНЕАУДИТОРНАЯ САМОСТОЯТЕЛЬНАЯ РАБОТА СТУДЕНТОВ ......................................................... 13
9. МАТЕРИАЛЬНО-ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ ..................................................... 14
10. КАЛЕНДАРНЫЙ ПЛАН (РЕЙТИНГ - ПЛАН) ................................................................................................ 15
5
1. ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ ДИСЦИПЛИНЫ, ЕЁ МЕСТО В СТРУКТУРЕ ООП
1.1. Цели и задачи изучения дисциплины
Целью дисциплины является изучение принципов построения микроконтроллеров,
ориентированных на управление электрическими двигателями, их системных интерфейсов и
устройств связи с объектом управления, средств и технологии проектирования и программирования микропроцессорных систем управления.
Задачи дисциплины: теоретическая подготовка и привитие студентам практических
навыков, необходимых для разработки и эксплуатации микропроцессорных систем управления электроприводами.
1.2. Краткая характеристика дисциплины и её место в учебном процессе
Предлагаемый курс обеспечивает подготовку студентов по направлению: 140400 «ЭЛЕКТРОЭНЕРГЕТИКА И ЭЛЕКТРОТЕХНИКА» для профиля подготовки:
№10 «Электропривод и автоматика»
Квалификация (степень) выпускника: бакалавр.
Форма обучения: очная.
Дисциплина "Микропроцессорные устройства в электроприводе" формирует у студентов теоретические и прикладные знания, необходимые для изучения специальных дисциплин
базовой подготовки бакалавров, занимающихся проектированием, наладкой и эксплуатацией
современных систем управления электроприводами и автоматикой промышленных установок и комплексов.
1.3. Связь с предшествующими дисциплинами
Для изучения дисциплины "Микропроцессорные устройства в электроприводе" необходимо иметь фундаментальную подготовку по дисциплинам: аналоговая и цифровая электроника, информатика.
Требования к входным знаниям, умениям и компетенциям студентов:
№
п/п
1
Наименование дисциплины и ее разделы
 Аналоговая и цифровая электрони-
Уровень
знания
Номера тем изучаемой
дисциплины
Шифр
компетенции
2
1- 3
ПК-6, 14, 15, 16
2
4-8
ОК-11,15
ПК-1
ка: элементы и устройства цифровой электроники
2
Информатика:
 Основы алгоритмизации, программирования и алгоритмические языки.
 Технология обработки графической и
текстовой информации.
1.4. Связь с последующими дисциплинами
1. Системы управления электроприводов для профиля № 10 –6, 7, 8 семестры.
1.5. Требования к результатам освоения дисциплины
Процесс изучения дисциплины направлен на формирование у обучаемого следующих
компетенций:
 готовность работать над проектами электроэнергетических и электротехнических систем и
их компонентов (ПК-8);
- готовность обосновывать принятие конкретного технического решения при создании электроэнергетического и электротехнического оборудования (ПК-14);
6
- способность рассчитывать схемы и элементы основного оборудования, вторичных цепей,
устройств защиты и автоматики электроэнергетических объектов (ПК-15);
- способность рассчитывать режимы работы электроэнергетических установок различного
назначения, определять состав оборудования и его параметры, схемы электроэнергетических
объектов (ПК-16);
- готовность разрабатывать технологические узлы электроэнергетического оборудования
(ПК-17).
В результате изучения дисциплины студент должен:
Знать:
архитектуру, технические характеристики и основы программирования современных микропроцессорных средств электроприводов;
Уметь:
разрабатывать функциональные схемы микропроцессорных систем управления
электроприводами;
разобраться с принципом работы и особенностями эксплуатации микропроцессорных электроприводов;
Владеть:
навыками выбора и программирования современных встраиваемых микроконтроллеров для управления электродвигателями.
2. РАСПРЕДЕЛЕНИЕ ТЕМ, ЧАСОВ ЗАНЯТИЙ ПО МОДУЛЯМ И СЕМЕСТРАМ
ДИСЦИПЛИНА
«Микропроцессорные
устройства в электроприводе»
180 часов – 5 ЗЕТ
Модуль 1
48 час.
Модуль 2
Модуль 3
48 час.
48 +36 (экз.)
час.
Рис.1. Модульное построение дисциплины
Номера
№ семестра
модулей
1
2
3
Итого 7-й семестр
ВСЕГО
VII
тем
1-3
4-6
7-8
Количество часов аудиторных
занятий (час)
Самостоятельна работа
Студентов (час)
Лекции
Практ.
занятия
Лаб.
занятия
Всего
План.
6
6
6
18
18
-
18
18
18
54
54
24
24
24
72
72
-
Инд.
Дом.
18
19
19
56
56
6
5
5
16
16
Итого
(час)
Всего
Экз.
час
24
24
24
72
72
36
36
36
48
48
84
180
180
7
3. СОДЕРЖАНИЕ МОДУЛЕЙ
VII СЕМЕСТР
3.1. Содержание модуля 1 (24 часа)
3.1.1. Наименование тем лекций, их содержание и объём в часах
Тема 1. Введение (1 час, УЗ - 1); ПК- 8, 14 - 17
Обобщенная структура микропроцессорной системы управления электроприводами.
Пример микропроцессорной системы управления вентильным двигателем.
Литература раздел 4 [1- 6]
Тема 2. Процессоры цифровой обработки сигналов и микроконтроллеры. (1 час, УЗ - 2);
ПК- 8, 14 – 17.
Процессоры цифровой обработки сигналов (ПЦОС) и реальный масштаб времени.
Понятия «процессор», «контроллер». Базовая архитектура ПЦОС: Гарвардская архитектура,
конвейер, специализированное устройство умножения, специализированные команды цифровой обработки сигналов, короткий командный цикл. ПЦОС с фиксированной и плавающей
точкой.
Литература раздел 4 [1-6].
Тема 3. Структура и функциональные модули микроконтроллеров. (4 часа, УЗ - 2); ПК8, 14 – 17.
Структура микроконтроллера. Память: память программ, память данных, Flashmemory. Процессорное ядро: программный счётчик, регистр инструкций, арифметикологическое устройство, регистры общего назначения, регистры ввода-вывода, регистр состояния. Функциональные модули: тактовый генератор, схема сброса, система прерываний,
порты ввода-вывода, энергонезависимая память данных, аналого-цифровые преобразователи,
аналоговые компараторы, таймеры-счетчики, последовательные интерфейсы: интерфейсный
модуль UART, интерфейс SPI, интерфейс I2C, сторожевой таймер, система энергосбережения.
Архитектура специализированных для электропривода сигнальных микроконтроллеров TMS320F2802x/3x фирмы Texas Instruments (США): блок-схема, карта памяти, менеджер
прерываний.
Литература раздел 4 [1-6].
3.1.2 Практические (семинарские) занятия, их наименование и объем в часах
Учебным планом не предусмотрено.
3.1.3. Лабораторные занятия, их наименование и объем в часах
Наименование тем занятий
1. Лабораторная работа №1. Разработка и отладка
программ на языке С/С++ в режиме симуляции микропроцессора TMS320F28035 в среде разработки
Code Composer Studio.
2. Лабораторная работа №2. Изучение файла линковщика микропроцессора TMS320F28035.
3. Лабораторная работа №5. Сторожевой таймер и
прерываний.
Количество
часов
18
Форма
контроля
Защита
отчёта
Сроки
контроля
10÷15
октября
Номер
компетенции
ПК- 8, 14 17
Литература
7
3.1.4. Разделы курсового проекта, курсовой работы, реферата, домашнего задания, их
содержание и характеристика
Учебным планом не предусмотрено.
8
3.1.5. Самостоятельная работа студентов
Самостоятельная работа по учебному плану распределяется следующим образом
Всего (час)
Плановая работа
(час.)
12
Индивидуальная работа
Домашняя работа (час.)
(час.)
7
5
Домашняя самостоятельная работа:
 подготовка к лекциям –6*0,3=1,8 часа;
 подготовка к лабораторным занятиям–18*0,2=3,6 часа;
Индивидуальная самостоятельная работа :
 самоконтроль полученных знаний – 2часа.
 конспектирование разделов, вынесенных на самостоятельную проработку – 1час.
 самостоятельное изучение материала – 4 часа.
Кол-во
час.
Тема (вопрос) самостоятельного изучения
Тема 3. Структура и функциональные модули микро-
4
Литература
1-6
контроллеров
3.1.6. Самоконтроль полученных знаний
№
модуля
Уровень
Подведение и проведение рейтинг-контроля, час
№ тем
1
2
1 -3
Текущий
Промежуточный
Итоговый
Тестовый контроль
по модулю
Защита плановых
лабораторных
работ
Подготовка к зачёту
1
1
-
Всего на контроль модуля
2
3.1.7. Учебно-методические материалы по модулю
Литература 4 [7] .
3.2. Содержание модуля 2 (24 часа)
3.2.1. Наименование тем лекций, их содержание и объём в часах
Тема 4. Создание отладка программ на языке С/С++ среде разработки Code Composer
Studio. (2 часа, УЗ – 2); ПК- 8, 14 – 17.
Введение в среду разработки Code Composer Studio: модульная разработка программного обеспечения, секционирование программных модулей на Ассемблере, секционирование
программных модулей на языке С/С++.
Распределение ресурсов памяти микроконтроллера с помощью файла управления
компоновкой: командный файл компоновщика (.cmd), описание карты памяти, размещение
секций программы.
Работа в среде Code Composer Studio: создание нового проекта, создание и редактирование файла исходной программы на языке С/С++, создание и редактирования файла управления компоновкой, подключение файлов к проекту, установка опций компилятора и компоновщика, сборка и загрузка проекта, выполнение программы по шагам.
Литература раздел 4 [1-6]
9
Тема 5 . Особенности языка Си для микроконтроллеров TMS320x28xxx. (2 часа, УЗ – 2);
ПК- 8, 14 – 17.
Общие сведения о языке Си: главная функция main(), имена переменных и констант,
типы данных, форматы представления констант, операторы описания переменных, основные
арифметические операции, операции инкремента и декремента, логические операции, поразрядные операции, операции отношения и сравнения. Операторы присваивания. Использование стандартных библиотек. Выполнение программ в режиме прогона и с точками останова.
Литература раздел 4 [1-6].
Тема 6 . Базовые возможности языка программирования Си. (2 часа, УЗ – 2); ПК- 8,1417).
Операторы ветвления. Операторы организации циклов. Работа с указателями. Указатели и массивы. Функции в языке Си.
3.2.2 Практические (семинарские) занятия, их наименование и объем в часах.
Учебным планом не предусмотрено.
3.2.3. Лабораторные занятия, их наименование и объем в часах
Количество Форма
часов
контроля
Наименование тем занятий
4. Лабораторная работа №6. Аналого-цифровой преобразователь.
5. Лабораторная работа №7. Генерация и графическое отображение сигнала ШИМ.
6. Лабораторная работа №8. Низкочастотный фильтр
сигнала ШИМ.
18
Сроки
контроля
Отчёт
15÷20
ноября
Номер
Литература
компетенции
ПК- 8, 14 17
9
3.2.4. Разделы курсового проекта, курсовой работы, реферата, домашнего задания, их
содержание и характеристика.
Учебным планом не предусмотрено.
3.2.5. Самостоятельная работа студентов
Самостоятельная работа по учебному плану распределяется следующим образом
Всего (час)
12
Плановая работа
(час.)
Индивидуальная работа
Домашняя работа (час.)
(час.)
7
5
Домашняя самостоятельная работа:
 подготовка к лекциям –6*0,3=1,8 часа;
 подготовка к лабораторным занятиям–18*0,2=3,6 часа;
Индивидуальная самостоятельная работа :
 самоконтроль полученных знаний – 2часа.
 конспектирование разделов, вынесенных на самостоятельную проработку – 1часа.
 самостоятельное изучение материала – 4 часов.
Кол-во
час.
Тема (вопрос) самостоятельного изучения
Тема 4. Создание отладка программ на языке С/С++ среде разработки Code Composer Studio
Тема 6 . Базовые возможности языка программирования Си
Литература
2
1-6
2
1-6
10
3.2.6. Самоконтроль полученных знаний
№
модуля
Уровень
№ тем
2
Всего на контроль модуля
Подведение и проведение рейтинг-контроля, час
2
4-6
Текущий
Промежуточный
Итоговый
Тестовый контроль
по модулю
Защита плановых
лабораторных
работ
Подготовка к зачёту
1
1
-
2
3.2.7. Учебно-методические материалы по модулю
Литература 4 [7] .
3.3. Содержание модуля 3 (24 часа)
Тема 7. Технология работы с периферийными устройствами микроконтроллеров С28хх
на языке Си. Работа с портами дискретного ввода/вывода, таймерами, контроллером
прерываний. (4 часа, УЗ – 2); ПК- 8, 14 – 17.
Способы доступа к регистрам встроенных периферийных устройств микроконтроллера на языке Си. Структура заголовочного файла периферийного устройства. Размещение
структур регистровых файлов в памяти данных. Файл определения глобальных переменных.
Программирование периферии микроконтроллеров С28хх с использованием заголовочных
файлов. Работа с таймерами общего назначения. Система прерываний микроконтроллеров
С28хх. Графические окна. Отладка программ в реальном времени.
Литература раздел 4 [1-6]
Тема 8. Работа с библиотекой IQmath и со стандартной библиотекой поддержки операций с плавающей точкой. (2 часа, УЗ – 2); ПК- 8, 14 – 17.
Числа с плавающей точкой. Числа с фиксированной точкой и операции над ними в
библиотеке IQmath. Изменение формата чисел. Пример разработки и отладки фильтра низких частот с использованием библиотеки IQmath.
Литература раздел 4 [1-6].
3.3.2 Практические (семинарские) занятия, их наименование и объем в часах
Учебным планом не предусмотрено.
3.3.3. Лабораторные занятия, их наименование и объем в часах
Наименование тем занятий
7. Лабораторная работа №9. Использование ускорителя
управления (CLA) для фильтрации сигнала ШИМ.
8. Лабораторная работа №10. Запуск программы из flash
памяти.
9. Лабораторная работа №12. Запуск DSP/BIOS кода из
flash памяти.
Количество
часов
6
Форма
контроля
Сроки
контроля
Номер
компетенции
Отчёт
15÷20 ПК- 8, 14 декабря
17
Литература
8
3.3.4. Разделы курсового проекта, курсовой работы, реферата, домашнегозадания, их
содержание и характеристика
Учебным планом не предусмотрено.
11
3.3.5. Самостоятельная работа студентов
Самостоятельная работа по учебному плану распределяется следующим образом
Всего (час)
Плановая работа
(час.)
12
Индивидуальная работа
Домашняя работа (час.)
(час.)
7
5
Домашняя самостоятельная работа:
 подготовка к лекциям –6*0,3=1,8 часа;
 подготовка к лабораторным занятиям–18*0,2=3,6 часа;
Индивидуальная самостоятельная работа :
 самоконтроль полученных знаний – 2часа.
 конспектирование разделов, вынесенных на самостоятельную проработку – 1часа.
 самостоятельное изучение материала – 4 часов.
Кол-во
час.
Тема (вопрос) самостоятельного изучения
Тема 7. Технология работы с периферийными устройствами
микроконтроллеров С28хх на языке Си. Работа с портами дискретного ввода/вывода, таймерами, контроллером прерываний
4
Литература
1-6
3.3.6. Самоконтроль полученных знаний
№
модуля
Уровень
Подведение и проведение рейтинг-контроля, час
№ тем
3
7,8
Текущий
Промежуточный
Итоговый
Тестовый контроль
по модулю
Защита плановой
лабораторной
работы
Подготовка к зачёту
1
1
-
Всего на контроль модуля
2
3.3.7. Учебно-методические материалы по модулю
Литература 4 [7]
4. УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКИЕ МАТЕРИАЛЫ И ИНФОРМАЦИОННОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ
Основная
1. Водовозов А. М. Элементы систем автоматики: учеб. пособие для вузов / А. М. Водовозов. - 2-е изд. стер. - М.: Академия, 2008. - 224 с. - (Высшее профессиональное образование:
Электротехника). - ISBN 978-5-7695-5604-3: 290-51. (38:40).
2. Нарышкин А. К. Цифровые устройства и микропроцессоры : учеб. пособие для вузов / А.
К. Нарышкин. - М.: Академия, 2006. - 320 с.: ил. - (Высшее проф. образование). - ISBN 57695-1618-6: 244-88. (25:40).
3. Схемотехника электронных систем. Микропроцессоры и микроконтроллеры: учебник / В. И. Бойко [и др.]. - СПб.: БХВ-Петербург, 2004. - 464 с.: ил. - ISBN 5-94157-467-3:
221-73. (28:40).
Дополнительная
4. Суэмацу Ё. Микрокомпьютерные системы управления. Первое знакомство
12
М.: "Додэка-XXI", 2009. www.knigafund.ru
5. Эдвардс Л. Как стать специалистом по встраиваемым системам. Пособие для тех, кто хочет заниматься интересным и хорошо оплачиваемым делом. – М.: Додэка-XXI, 2009.
www.knigafund.ru
6. Семенов Б.Ю. Микроконтроллеры MSP430: первое знакомство.
– М.: СОЛОН-ПРЕСС, 2009 г. www.knigafund.ru
Печатные и рукописные методические указания, рекомендации, инструкции по изучению дисциплины в том числе и электронные
К лабораторным занятиям
7. C2000™ Piccolo™ Workshop. Workshop Guide and Lab Manual. Texas Instruments Incorporated, 2009. – 305 с. http://www.ti.com.
К курсовой работе
Учебным планом не предусмотрено.
5. УЧЕБНАЯ И ПРОИЗВОДСТВЕННАЯ ПРАКТИКА, НИР
Учебным планом не предусмотрено.
Модуль
6. ИНТЕРАКТИВНЫЕ ФОРМЫ ОРГАНИЗАЦИИ ИЗУЧЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ
Вид аудиторных
занятий
1
Интерактивные занятия лекционного типа (не менее 20% и не более 40% аудиторных занятий)
По плану лекций – 18 часов
Интерактивное
Тема № 3. Структура и функциональные модули микровыступление.
контроллеров.
лекция
Творческое задание
Интерактивное
Тема № 4. Создание отладка программ на языке С/С++ среде
лекция
выступление.
разработки Code Composer Studio.
2
3
лекция
2
лаб.
работа
лаб.
работа
3
лаб.
работа
1
Вид интерактивной
формы проведения
занятий
Интерактивное
выступление.
Тема № 7. Технология работы с периферийными устройствами
микроконтроллеров С28хх на языке Си. Работа с портами дискретного ввода/вывода, таймерами, контроллером прерываний.
ВСЕГО лекционного типа (от 18 часов)
Интерактивные занятия практического типа (не менее 20%)
По плану лабораторных работ – 18 часов
Творческое
Лабораторная работа №2. Изучение файла линковщика микропрозадание
цессора TMS320F28035.
Творческое
задание
Творческое
задание
Часы
(%)
Тема
Лабораторная работа №6. Аналого-цифровой преобразователь.
Лабораторная работа №9. Использование ускорителя управления
(CLA) для фильтрации сигнала ШИМ.
ВСЕГО практического типа (от 54 часов)
ВСЕГО от аудиторных занятий (от 72 часов)
2
2
1
5 (28%)
6
6
6
18 (33%)
23
31%)
(
13
7.МЕТОДИЧЕСКИЕ МАТЕРИАЛЫ К ТЕСТОВОМУ КОНТРОЛЮ ЗНАНИЙ
СТУДЕНТОВ
7.1. Вопросы к модулю №1 (темы 1 – 3)
1. Обобщенная
структура микропроцессорной системы управления электроприводами.
2. Назначение и характеристика процессоров цифровой обработки сигналов (ПЦОС). Понятия: «процессор», «контроллер», «реальный масштаб времени».
3. Базовая архитектура ПЦОС: Гарвардская архитектура, конвейер, специализированное
устройство умножения, специализированные команды цифровой обработки сигналов, короткий командный цикл. ПЦОС с фиксированной и плавающей точкой.
4. Структура микроконтроллера. Характеристика памяти: программ, данных, Flash-memory.
5. Процессорное ядро: программный счётчик, регистр инструкций, арифметико-логическое
устройство, регистры общего назначения, регистры ввода-вывода, регистр состояния.
6. Функциональные модули: тактовый генератор, схема сброса, система прерываний, порты
ввода-вывода, энергонезависимая память данных, аналого-цифровые преобразователи, аналоговые компараторы, таймеры-счетчики, последовательные интерфейсы: интерфейсный
модуль UART, интерфейс SPI, интерфейс I2C, сторожевой таймер, система энергосбережения.
7. Архитектура специализированных для электропривода сигнальных микроконтроллеров
TMS320F2802x/3x фирмы Texas Instruments (США): блок-схема, карта памяти, менеджер
прерываний.
7.2. Вопросы к модулю №2 (темы 4 – 6)
8. Модульная разработка программного обеспечения, секционирование программных модулей на Ассемблере, секционирование программных модулей на языке С/С++ в среде разработки Code Composer Studio.
9. Распределение ресурсов памяти микроконтроллера с помощью файла управления компоновкой: командный файл компоновщика (.cmd), описание карты памяти, размещение секций
программы.
10. Порядок создания нового проекта, создания и редактирования файла исходной программы на языке С/С++, создания и редактирования файла управления компоновкой, подключение файлов к проекту в среде Code Composer Studio.
11. Порядок установки опций компилятора и компоновщика, сборки и загрузки проекта, выполнения программы по шагам в среде Code Composer Studio.
12. Главная функция main(), имена переменных и констант, типы данных, форматы представления констант, операторы описания переменных в языке Си.
13. Арифметические операции, операции инкремента и декремента, логические операции,
поразрядные операции, операции отношения и сравнения. Операторы присваивания. Использование стандартных библиотек в языке Си.
14. Операторы ветвления. Операторы организации циклов. Работа с указателями. Указатели
и массивы. Функции в языке Си.
7.3. Вопросы к модулю №3 (темы 7, 8)
15. Способы доступа к регистрам встроенных периферийных устройств микроконтроллеров
С28хх на языке Си.
16. Структура заголовочного файла периферийного устройства микроконтроллеров С28хх.
17. Размещение структур регистровых файлов в памяти данных микроконтроллеров С28хх.
18. Файл определения глобальных переменных микроконтроллеров С28хх.
14
19. Программирование периферии микроконтроллеров С28хх с использованием заголовочных файлов.
20. Работа с таймерами общего назначения микроконтроллеров С28хх.
21. Система прерываний микроконтроллеров С28хх.
22. Формат числа с плавающей точкой.
23. Числа с фиксированной точкой и операции над ними в библиотеке IQmath.
24. Изменение формата чисел в библиотеке IQmath.
8. ВНЕАУДИТОРНАЯ САМОСТОЯТЕЛЬНАЯ РАБОТА СТУДЕНТОВ
№
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
Наименование
Подготовка к лекциям
Подготовка к лабораторным занятиям
Подготовка к практическим занятиям
Подготовка к семинарским занятиям
Плановая работа
Индивидуальная работа
Подготовка к зачёту
ИТОГО
Часы
6
9
57
72
9. МАТЕРИАЛЬНО-ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ
Для обеспечения освоения дисциплины необходимо наличие учебной аудитории, снабженной мультимедийными средствами для представления презентаций лекций и показа учебных
фильмов.
15
8. КАЛЕНДАРНЫЙ ПЛАН (РЕЙТИНГ - ПЛАН)
Самостоятельная
работа: 36
1
Максимальный
балл модуля
Рубежный
контроль
20
100
1 – 15 октября
15
20
15 – 20 ноября
1
20
15 – 20 декабря
15
Тестирование, плановая защита лабораторных работ
балл
1
Изучение тем 3 - 4
Самостоятельная работа,
Изучение тем 1 - 2
15
Изучение тем 5 - 6
балл
ций
ИТОГО по дисциплине +бонус до 40%
5
15: Работа в установленный срок:
выполнена – 5, оформлена – 5, защищена - 5
7. Лабораторная работа №9. Использование ускорителя управления (CLA) для фильтрации
сигнала ШИМ.
8. Лабораторная работа №10.
Запуск программы из flash памяти.
9. Лабораторная работа №12.
Запуск DSP/BIOS кода из flash
памяти.
балл
15: Работа в установленный срок: выполнена – 5, оформлена – 5, защищена -
7. Технология работы с периферийными устройствами
микроконтроллеров
С28хх на языке Си.
Работа с портами
дискретного ввода/вывода, таймерами, контроллером
прерываний.
8. Работа с библиотекой IQmath и со
стандартной библиотекой поддержки операций с плавающей точкой.
4. Лабораторная работа №6.
Аналого-цифровой преобразователь.
5. Лабораторная работа №7. Генерация и графическое отображение сигнала ШИМ.
6. Лабораторная работа №8.
Низкочастотный фильтр сигнала
ШИМ.
15: Работа в установленный срок: выполнена –
5, оформлена – 5, защищена - 5
4. Создание отладка
программ на языке
С/С++ среде разработки Code Composer Studio.
5 . Особенности
языка Си для микроконтроллеров
TMS320x.
6. Базовые возможности языка программирования Си.
1. Лабораторная работа №1. Разработка и отладка программ на
языке С/С++ в режиме симуляции микропроцессора
TMS320F28035 в среде разработки Code Composer Studio.
2. Лабораторная работа №2.
Изучение файла линковщика
микропроцессора
TMS320F28035.
3. Лабораторная работа №5.
Сторожевой таймер и прерываний.
0 – 5 баллов за посещаемость лек-
1. Введение
2. Процессоры цифровой обработки
сигналов и микроконтроллеры.
3. Структура и
функциональные
модули микроконтроллеров.
Лаб. раб., №
0 – 5 баллов за посещаемость лекций
Лекции, тема
0 – 5 баллов за посещаемость лекций
Модуль № 3
Программирование периферийных устройств
Модуль № 2
Программирование микроконтроллеров
Модуль № 1
Архитектура микроконтроллеров
Название
модуля
Лектор Гузий В.Г.
Практические
занятия – нет
Семинарские
занятия - нет
Итого – 72 часа
(2 ЗЕТ)
Тестирование, плановая защита лабораторных работ
На весенний семестр учебного года
Незачет – менее 50 баллов
Лекции – 18 часа
Лабораторные
работы -18 часов
Тестирование, плановая защита лабораторных
работ
Для бакалавров, обучающихся по направлению 140400 «ЭЛЕКТРОЭНЕРГЕТИКА И ЭЛЕКТРОТЕХНИКА»
Профиль № 10, 14
Зачет – более 50 баллов
Весовой коэффициент модуля
(Б3.2.9) Микропроцессорные устройства в электроприводе
Сроки контроля, номер недели, семестра
Рейтинг-план
Модуль «Электроэнергетика и электротехника»
по дисциплине
Документ
Категория
Программирование, Базы данных
Просмотров
65
Размер файла
133 Кб
Теги
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа