Tίτλος του μαθήματος

Εισαγωγή στην Αρχιτεκτονική των Μικροϋπολογιστών

Κωδικός αριθμός μαθήματος

ELC473

Τύπος του μαθήματος

Επιλογής (Υποχρεωτικό στην Κατεύθυνση)

Επίπεδο του μαθήματος

Προπτυχιακό

Έτος σπουδών

Τέταρτο

Εξάμηνο

Έβδομο

Πιστωτικές μονάδες ECTS

5

Όνομα του διδάσκοντος/των διδασκόντων

Ευάγγελος Ζυγούρης, Αναπλ. Καθηγητής

 

Επιδιωκόμενα μαθησιακά αποτελέσματα του μαθήματος

Στο τέλος αυτού του μαθήματος ο φοιτητής θα μπορεί να:

  • Απαριθμεί τις βασικές δομικές μονάδες ενός μικρουπολογιστικού συστήματος.
  • Αναγνωρίζει τα βασικά δομικά στοιχεία μιας ΚΜΕ.
  • Εξηγεί τι σημαίνει χαρτογράφηση μνήμης και πως μπορεί να υλοποηθεί.
  • Περιγράφει το ρεπερτόριο των εντολών μιας ΚΜΕ των 8-bit.
  • Προγραμματίζει σε συμβολική γλώσσα για τον 8085.
  • Αναλύει τις έννοιες του σωρού και της υπορουτίνας  .
  • Μεταφράζει απλά αλγοριθμικά προβλήματα σε κώδικα συμβολικής γλώσσας.
  • Σχεδιάζει ένα μικρουπολογιστικό σύστημα βασισμένο στον 8085. .   

Δεξιότητες

Στο τέλος αυτού του μαθήματος ο φοιτητής θα έχει περαιτέρω αναπτύξει τις ακόλουθες δεξιότητες

  1. Ικανότητα να επιδεικνύει γνώση και κατανόηση των ουσιωδών δεδομένων, εννοιών, αρχών και θεωριών που σχετίζονται με τη σχεδίαση και τον προγραμματισμό ενός μικρουπολογιστικού συστήματος. 
  2. Ικανότητα να εφαρμόζει αυτή τη γνώση και κατανόηση στη λύση ποιοτικών και ποσοτικών προβλημάτων μη οικείας φύσης.
  3. Ικανότητα να υιοθετεί και να εφαρμόζει μεθοδολογία στη λύση μη οικείων προβλημάτων.
  4. Δεξιότητες μελέτης που χρειάζονται για τη συνεχή επαγγελματική ανάπτυξη.
  5. Ικανότητα να αλληλεπιδρά με άλλους σε προβλήματα αρχιτεκτονικής και προγραμματισμού μικρουπολογιστών.

Προαπαιτήσεις

Δεν υπάρχουν προαπαιτούμενα μαθήματα. Οι φοιτητές πρέπει να έχουν τουλάχιστον βασικές γνώσεις ψηφιακών ηλεκτρονικών και αρχιτεκτονικής υπολογιστών.

Περιεχόμενα (ύλη) του μαθήματος

·         Αρχιτεκτονική Μικροϋπολογιστικών Συστημάτων.

·         Η έννοια του διαδρόμου διακίνησης πληροφορίας (Address Bus, Data Bus and Control Bus).

·         ΚΜΕ, Μνήμες, Διατάξεις Εισόδου/Εξόδου.

·         Εσωτερική Αρχιτεκτονική μιας ΚΜΕ των 8- και 16-bit.

·         ΑΛΜ (ALU), Μονάδα Ελέγχου (Control Unit), Αρχείο Καταχωρητών (Register File).

·         Ρεπερτόριο Εντολών (Instruction Set) και Τρόποι αναφοράς στην μνήμη (Addressing Modes).

·         Αναφορά στις γλώσσες Προγραμματισμού. Εισαγωγή στον Προγραμματισμό σε συμβολική γλώσσα.

·         Η έννοια του σωρού και του δείκτη σωρού ( Stack και Stack Pointer).

·         Υπορουτίνα και κλήση της, Διαχείριση και πέρασμα παραμέτρων.

·         Εισαγωγή στην χρήση εργαλείων για τον Προγραμματισμό σε συμβολική γλώσσα.

·         Απλά προβλήματα προγραμματισμού σε συμβολική γλώσσα του  i8085

·         Η έννοια της διακοπής - Σύστημα διακοπών σε μια ΚΜΕ των 8-bit. Διαχείριση των διακοπών

·         Σύντομη αναφορά στην Αρχιτεκτονική των Μικροελεγκτών

Συνιστώμενη βιβλιογραφία προς μελέτη

1) Gaonkar R., Microprocessor Architecture, Programming, and Applications with the 8085, Fifth Edition, Prentice Hall, 2002.

2)Godse A. P. &  Godse D. A., Microprocessor and Microcontroller, Technical Publications Pune, 2008.

3) Stewart J. W.  & Miao K. X., The 8051 Microcontroller: Hardware, Software and Interfacing, 2nd Edition,  Prentice Hall, 1999.

4) Steiner C., The 8051/8052 Microcontroller, Architecture, Assembly Language and Hardware Interfacing, Universal Publishers, 2005.

5) Gilmore Ch.M. Μικροεπεξεργαστές, Θεωρία και Εφαρμογές, 2η έκδοση, Τζιόλας, 2006.

6) Lewis D. W., Fundamentals of Embedded Software: Where C and Assembly Meet,  Prentice Hall, 2002.

Διδακτικές και μαθησιακές μέθοδοι

Παραδόσεις με χρήση διαφανειών ή/και παρουσιάσεων σε MS Powerpoint, φροντιστήρια με επίλυση αλγοριθμικών προβλημάτων σε συμβολική γλώσσα για τον 8085.

Μέθοδοι αξιολόγησης/βαθμολόγησης

Γραπτή εξέταση (100% του τελικού βαθμού).

Γλώσσα διδασκαλίας

Ελληνικά. Mπορούν όμως να γίνουν οι παραδόσεις στην αγγλική γλώσσα στην περίπτωση που αλλοδαποί φοιτητές παρακολουθούν το πρόγραμμα.