|
Tίτλος του μαθήματος
|
Ψηφιακά Συστήματα με
Μικροεπεξεργαστές/Μικροελεγκτές
|
|
Κωδικός αριθμός
μαθήματος
|
ELE480
|
|
Τύπος του
μαθήματος
|
Επιλογής
(Επιλογής στην Κατεύθυνση)
|
|
Επίπεδο του
μαθήματος
|
Προπτυχιακό
|
|
Έτος σπουδών
|
Τέταρτο
|
|
Εξάμηνο
|
Όγδοο
|
|
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.
- Εξηγεί
τι σημαίνει χαρτογράφηση μνήμης και τι σημαίνει χαρτογράφηση I/Os
και πως μπορούν να υλοποηθούν.
- Διακρίνει
Ημιαγωγές Μνήμες SRAM, SDRAM, EPROM, FLASH κλπ.
- Χρησιμοποιεί,
να προγραμματίζει και να διασυνδέει διατάξεις Εισόδου/Εξόδου, όπως PIOs,
UARTs, Timers, DMAs, PICs κλπ. σ’
ένα μικροϋπολογιστικό σύστημα.
- Αναλύει
την έννοια της διακοπής, πως υλοποιείται και πως την διαχειρίζεται ένας μP η ένας μC.
- Σχεδιάζει
ένα μικρουπολογιστικό σύστημα βασισμένο στον 8085 η στον 8051
πακέτων σχεδιασμού τέτοιων συστημάτων.
- Συγγράφει
ένα ελάχιστο πρόγραμμα ελέγχου (monitor) για την διαχείριση του
συστήματος σε συμβολική γλώσσα (μP) η σε C (μC).
-
Επαυξάνει το σύστημα διασυνδέοντάς το με εξωτερικές συσκευές, όπως
οθόνες επίδειξης (text or graphic), keyboards, A/Ds, D/As κλπ. και να
τροποποιεί το πρόγραμμα ελέγχου.
- Αναλύει
την έννοια του αισθητήρα για μετατροπές φυσικών μεγεθών η χημικών καταστάσεων,
σε τάση, ρεύμα η συχνότητα (πχ. θερμοκρασία, πίεση, επιτάχυνση,
συγκεντρώσεις στοιχείων).
- Να
μπορεί να διασυνδέει A/Ds, D/As και αισθητήρες.
- Δημιουργεί απλό περιβάλλον επικοινωνίας συστήματος και
υπολογιστή στο Labview για την συλλογή μετρήσεων και περαιτέρω
επεξεργασία τους.
|
|
Δεξιότητες
|
Στο τέλος αυτού του μαθήματος ο φοιτητής θα έχει
περαιτέρω αναπτύξει τις ακόλουθες δεξιότητες
- Ικανότητα να επιδεικνύει γνώση και κατανόηση των ουσιωδών
δεδομένων, εννοιών, αρχών και θεωριών που σχετίζονται με τη σχεδίαση και
τον προγραμματισμό ενός μικρουπολογιστικού συστήματος.
- Ικανότητα να εφαρμόζει αυτή τη γνώση και κατανόηση στη λύση
ποιοτικών και ποσοτικών προβλημάτων μη οικείας φύσης.
- Ικανότητα να υιοθετεί και να εφαρμόζει μεθοδολογία
στη λύση μη οικείων προβλημάτων.
- Δεξιότητες μελέτης που χρειάζονται για τη συνεχή επαγγελματική
ανάπτυξη.
- 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
|
- Μικροϋπολογιστικά
Συστήματα για μετρήσεις και έλεγχο.
- Μικροεπεξεργαστές
και Μικροελεγκτές των 8- και 16-bit.
- Η
έννοια του χάρτη μνήμης.
- Ημιαγωγές
Μνήμες SRAM, SDRAM, EPROM, FLASH κλπ.
- Διατάξεις
Εισόδου/Εξόδου, PIOs, UARTs, Timers, DMAs, PICs κλπ. Έμφαση στην
αρχιτεκτονική τους, τον προγραμματισμό τους και τη διασύνδεσή τους σ’
ένα μικροϋπολογιστικό σύστημα.
- Σχεδίαση
και υλοποίηση ενός μικροϋπολογιστικού συστήματος πάνω σε board.
Εξοικείωση με τα πακέτα σχεδιασμού τέτοιων συστημάτων.
- Συγγραφή
ενός ελάχιστου προγράμματος ελέγχου (monitor) για την διαχείριση του
συστήματος σε συμβολική γλώσσα (μP) η σε C (μC).
- Επαύξηση
του συστήματος με διασύνδεσή του με εξωτερικές συσκευές, όπως οθόνες
επίδειξης ( text or graphic), keyboards, A/Ds, D/As κλπ. Τροποποίηση του
προγράμματος ελέγχου.
- Αναφορά
στην έννοια του αισθητήρα για μετατροπές φυσικών μεγεθών η χημικών
καταστάσεων σε τάση, ρεύμα η συχνότητα (πχ. θερμοκρασία, πίεση,
επιτάχυνση, συγκεντρώσεις στοιχείων).
- A/Ds,
D/As και αισθητήρες.
- Εισαγωγή
στο Labview.
- Δημιουργία
απλού περιβάλλοντος επικοινωνίας συστήματος και υπολογιστή στο Labview.
- Συλλογή μετρήσεων και περαιτέρω επεξεργασία τους.
|
|
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)
Steiner C., The 8051/8052 Microcontroller, Architecture, Assembly Language
and Hardware Interfacing, Universal Publishers, 2005.
4)
Stewart J. W. & Miao K. X., The 8051 Microcontroller: Hardware,
Software and Interfacing, 2nd Edition, Prentice
Hall, 1999.
5)
Predko M., Προγραμματίζοντας τον
Μικροελεγκτή 8051, Έκδοση, Τζιόλας, 2000.
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
|
Ανάθεση εργασίας (project)
σε ομάδες των δύο φοιτητών, συγγραφή αναφοράς (report) και προφορική παρουσίασή
της (100% του τελικού βαθμού).
|
|
Γλώσσα διδασκαλίας
|
Ελληνικά.
Mπορούν
όμως να γίνουν οι παραδόσεις στην αγγλική γλώσσα στην περίπτωση που αλλοδαποί
φοιτητές παρακολουθούν το πρόγραμμα.
|