rpd000002276 (1012114), страница 3
Текст из файла (страница 3)
Прикрепленные файлы: Экзамен (7 семестр).doc
2. Экзамен (8 семестр)
Прикрепленные файлы: Экзамен (8 семестр).doc
3. Экзамен (9 семестр)
Прикрепленные файлы: Экзамен (9 семестр).doc
-
УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКОЕ И ИНФОРМАЦИОННОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ
а)основная литература:
1. Угрюмов Е.П. Цифровая схемотехника (2-е изд) - Спб.: БХВ, 2007.
2. Проектирование и испытание бортовых систем управления: Учебное пособие / Под ред. А.С. Сырова. - М.: Изд-во МАИ-ПРИНТ, 2011.-344 с.:ил.
3. Черкесов Г.Н. Надёжность аппаратно-программных комплексов. учебное пособие. - СПб.: Питер, 2005.
4. Попов Б.Н. Цифровые устройства систем приводов летательных аппаратов. – М.: Изд-во МАИ-ПРИНТ, 2008. – 124 с.:ил.
5. Проектирование и испытание бортовых систем управления: Учебное пособие/ Под редакцией А.С. Сырова. - М.: Изд-во МАИ-ПРИНТ, 2011.-344 с.: ил.
б)дополнительная литература:
1. Комолов Д.А., Мяльк Р.А., Зобенко А.А., Филлипов А.С. Системы автоматизированного проектирования фирмы Altera Max+Plus II и Quartus II.-М.:ИП РадиоСофт, 2002.
2. Джонсон, Говард В., Грэхем, Мартин. Конструирование высокоскоростных цифровых устройств: начальный курс чёрной магии.:Пер. с англ.- М.: Издательский дом "Вильямс", 2006.
3. Джонсон, Говард В., Грэхем, Мартин. Высокоскоростная передача цифровых данных : Высший курс чёрной магии.:Пер. с англ.- М.: Издательский дом "Вильямс", 2005.
4. Корнеев В. В. Микропроцессорные системы. Изд. 2005 г.
5. Дж. Уокерли Проектирование цифровых систем т.2 Изд. Пост-Маркет. Москва. 2010 г.
6. Проект рос. стандарта SpaceWire-RUS. Текстовая спецификация. 2012 г. (на сайте МОКБ "Марс")
в)программное обеспечение, Интернет-ресурсы, электронные библиотечные системы:
Электронный конспект лекций на сайте МОКБ "Марс"
программное обеспечение, Интернет-ресурсы, электронные библиотечные системы
-
МАТЕРИАЛЬНО-ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ
1. Лекционная аудитория и аудитория для проведения практических занятий должна быть оборудована проекционным оборудованием (экран и проектор) и компьтером с соответствующим программным обеспечением для управления проектором и демонстрации презентаций.
2. Учебная аудитория для проведения лабораторных занятий (7 семестр, 9 семестр) должна иметь не менее 8 стендов (стенд DE2 Altera для построения и моделирования микропроцессорных систем);
3. Учебная аудитория для проведения лабораторных занятий (8 семестр ) оборудована 15 персональными компьютерами
с предустановленными программами для графического отображения структурных схем(например, AutoCAD)
4. Испытательный стенд МОКБ "МАРС" (9 семестр)с соответствующим техническим и программным обеспечением.
Приложение 1
к рабочей программе дисциплины
«Микропроцессорная техника в приборах, системах и комплексах »
Аннотация рабочей программы
Дисциплина Микропроцессорная техника в приборах, системах и комплексах является частью Профессионального цикла дисциплин подготовки студентов по направлению подготовки Системы управления летательными аппаратами. Дисциплина реализуется на 7 факультете «Московского авиационного института (национального исследовательского университета)» кафедрой (кафедрами) 705Б.
Дисциплина нацелена на формирование следующих компетенций: ПК-5 ,ПК-18.
Содержание дисциплины охватывает круг вопросов, связанных с: - получением знаний, практических навыков и умений моделирования, проектирования и анализа вычислительных преобразователей на элементах высокой степени интеграции (БИС);
- пониманием взаимодействия работы отдельных подсистем ЭВМ, влияния архитектуры ЭВМ на её программирование, производительность, взаимодействие с подсистемами памяти и ввода-вывода.
Преподавание дисциплины предусматривает следующие формы организации учебного процесса: Лекция, мастер-класс, Практическое занятие, Лабораторная работа.
Программой дисциплины предусмотрены следующие виды контроля: промежуточная аттестация в форме Экзамен (7 семестр) ,Экзамен (8 семестр) ,Экзамен (9 семестр).
Общая трудоемкость освоения дисциплины составляет 9 зачетных единиц, 324 часов. Программой дисциплины предусмотрены лекционные (54 часов), практические (48 часов), лабораторные (48 часов) занятия и (93 часов) самостоятельной работы студента. Содержание дисциплины охватывает круг вопросов, связанных с проектированием микропроцессорных устройств, в том числе на платформе программируемой логики. Теоретическая часть курса посвящена изучению архитектуры микропроцессорных устройств. Подробно рассматриваются принципы работы устройств памяти, устройств управления. Большое внимание уделено изучению цифроаналоговых и аналого-цифровых преобразователей информации, технологии изготовления больших интегральных схем. Обращается особое внимание на организацию тестово-диагностической подсистемы, играющей важнейшую роль в отказоустойчивости БЦВМ и в общем повышении её надёжности. Даётся представление о высокопроизводительных микропроцессорах настоящего и ближайшего будущего;
Важное место уделено рассмотрению систем команд для процессоров с усеченной и полной системами команд.
Последовательно рассмотрены многоядерные и мультипроцессорные микропроцессоры и системы.
Важным является раздел курса, посвященный архитектуре масштабируемых, реконфигурируемых и отказоустойчивых микропроцессорных систем. Теоретические основы отказоустойчивости.
В последних трех разделах курса последовательно изложен материал по надёжности вычислительных систем с длительным сроком эксплуатации, рассматриваются особенности работы радиоэлектронной аппаратуры в условиях космического пространства и приведен подробный материал по интерфейсам, используемым в бортовых цифровых вычислительных системах.
Все разделы дисциплины распределены по трем блокам (модулям):
1. Программируемая логика и преобразователи информации (семестр 7);
2. Микропроцессорная техника в системах управления (семестр 8);
3. Состав и архитектура бортовых микропроцессорных систем (семестр 9).
Приложение 2
к рабочей программе дисциплины
«Микропроцессорная техника в приборах, системах и комплексах »
Cодержание учебных занятий
-
Лекции
1.1.1. Структура и принцип функционирования цифрового вычислителя (АЗ: 2, СРС: 1)
Тип лекции: Информационная лекция
Форма организации: Лекция, мастер-класс
Описание: Общие принципы построения вычислительных устройств. Функционирование вычислительного устройства.
Способы представления дискретной информации. Микропроцессор: назначение, структура, окружающая логика и характеристики.
Память: виды памяти, назначение и характеристики, карта памяти. Биполярная технология. МОП-технология.
1.1.2. Программируемая логика. Вентильные матрицы (АЗ: 4, СРС: 2)
Тип лекции: Информационная лекция
Форма организации: Лекция, мастер-класс
Описание: Общие принципы построения полузаказных БИС. Программируемые логические интегральные схемы. Система проектирования логических интегральных схем. Полузаказные БИС. Вентильные матрицы.
1.1.3. Программируемая логика. Программируемые логические интегральные схемы (АЗ: 6, СРС: 3)
Тип лекции: Информационная лекция
Форма организации: Лекция, мастер-класс
Описание: Общие принципы построения полузаказных БИС. Программируемые логические интегральные схемы.
Система проектирования логических интегральных схем.
Системы кодирования данных. Способы представления дискретной информации. Память: виды памяти, назначение и характеристики, карта памяти. Внутренние интерфейсы. Внешние интерфейсы.
Шины и каналы. Мультиплексные каналы. Параллельные каналы. Способы обмена данными и проблемы коммутации.
1.1.4. Преобразователи информации: АЦП-ЦАП (АЗ: 4, СРС: 2)
Тип лекции: Информационная лекция
Форма организации: Лекция, мастер-класс
Описание: Принцип работы преобразователей код – напряжение и напряжение – код. Статические и динамические характеристики преобразователей. Системы кодирования данных. Цифроаналоговые преобразователи. Аналогоцифровые преобразователи.
1.1.5. Технологии изготовления больших интегральных схем (БИС) (АЗ: 2, СРС: 1)
Тип лекции: Информационная лекция
Форма организации: Лекция, мастер-класс
Описание: Биполярная и МОП-технология изготовления БИС. Технологический цикл. Зависимость технических показателей микросхем от технологии их изготовления. Система проектирования логических интегральных схем.
2.1.1. Архитектура и основные характеристики управляющих ВМ (АЗ: 4, СРС: 2)
Тип лекции: Информационная лекция
Форма организации: Лекция, мастер-класс
Описание: История развития и основные характеристики от ЭВМ до микропроцессорных систем Понятие архитектуры ЭВМ. Современные проблемы в разработке, проектировании, производстве, программировании и обслуживании вычислительной техники.
Принцип программного управления. Система команд. Архитектура фон-Неймана. Гарвардская архитектура; синтез архитектур. Объём памяти. Состав периферийных устройств. Энергопотребление. Программируемость. Надёжность. Обслуживаемость. Автономность. Быстродействие и производительность.
2.1.2. Устройства памяти микропроцессорных систем (АЗ: 2, СРС: 1)
Тип лекции: Информационная лекция
Форма организации: Лекция, мастер-класс
Описание: Типы памяти и их характеристики. Карты памяти вычислительной системы. Соотношение: быстродействия процессора – памяти. Кэш-память и фактор близкодействия. Классификация. Схемотехника запоминающих устройств. Временные диаграммы управления памятью. Оперативная память (ОЗУ). Постоянная память (ПЗУ). Флеш-память.
2.1.3. Устройства управления (АЗ: 2, СРС: 1)
Тип лекции: Информационная лекция
Форма организации: Лекция, мастер-класс
Описание: Назначение и типы устройств управления. Программное, микропрограммное и “жёсткое” управление. Конвейеры в УУ. Дешифрация команд и управление. Микропрограммное управление. Микропрограмма и её свойства. Адресное пространство и его распределение. Способы адресации. Автоматные методы проектирования устройств управления.
Устройства управления микроконтроллеров и микропроцессоров. “Жёсткое” управление. Конвейерное управление.
2.1.4. Системы команд: SISC и RISC системы (АЗ: 2, СРС: 1)
Тип лекции: Информационная лекция
Форма организации: Лекция, мастер-класс
Описание: Простые и сокращённые системы команд. SISC и RISC системы команд. Влияние на производительность. Связь с компилятором машины. Другие системы команд.
2.1.5. Многоядерные микропроцессоры. Мультипроцессорные системы¶ (АЗ: 4, СРС: 2)
Тип лекции: Информационная лекция
Форма организации: Лекция, мастер-класс
Описание: Понятие ядра микропроцессора. Архитектура мультиядерных систем. Понятие параллелизма вычислений. Трудности параллельных программ. Многоядерные микропроцессоры и системы. Мультипроцессорные системы.
2.1.6. Теоретические основы отказоустойчивости вычислительных систем (АЗ: 4, СРС: 2)
Тип лекции: Информационная лекция
Форма организации: Лекция, мастер-класс
Описание: Отказы, сбои, ошибки проектирования. Статическая и динамическая отказоустойчивость. Влияние условий реального времени на способы достижения отказоустойчивости. Мультипроцессорные системы. Масштабируемость и её обеспечение. Отказоустойчивость и её обеспечение. Математические аспекты: автоморфизмы и группы движений.
3.1.1. Особенности эксплуатации бортовых вычислительных систем (АЗ: 2, СРС: 1)
Тип лекции: Информационная лекция
Форма организации: Лекция, мастер-класс
Описание: Физические условия эксплуатации бортовых вычислительных систем. Специальные требования к бортовым вычислительным системам.
3.1.2. Методы обеспечения надежности (АЗ: 4, СРС: 2)
Тип лекции: Информационная лекция
Форма организации: Лекция, мастер-класс
Описание: Понятие "отказа" и виды отказов. Методы обеспечения надёжности ЭРИ. Способ резервирования. Контроль и диагностика. Тестирование и отладка. Методы обеспечения надежности памяти.
3.1.3. Бортовые интерфейсы (АЗ: 6, СРС: 3)
Тип лекции: Информационная лекция
Форма организации: Лекция, мастер-класс
Описание: Понятие интерфейса. Параллельные интерфейсы. Последовательные интерфейсы.
Технологические и внутриблочные интерфейсы. Интерфейсы NRZ. Интерфейс ARINC-429. Интерфейс МКО.