Микропроцессорные системы

Методические указания

По написанию курсовой работы

Для дисциплины

Курсовая работа – самостоятельная работа студента, направленная на применение им теоритических и практических знаний и навыков полученных им в процессе обучения для разработки устройства определенного темой курсовой работы.

Порядок выполнения курсовой работы:

1. Выбор темы.

Тема курсовой работы может быть выбрана студентом в установленные сроки, либо назначена в случайном порядке из перечня тем. После завершения сроков выбора темы неопределившимся студентам темы назначаются принудительно без согласования с ними. Смена темы курсовой работы после завершения сроков выбора тем может быть осуществлена после предоставления достоверной информации о том что выполнение курсовой работы по заданной теме не возможно по не зависящим от студента причинам, которые он не может преодолеть.(информация критически важная для выполнения курсовой работы недоступна поскольку является закрытой коммерческой тайной, создание аналога которой не возможно в силу сложности).

2. План по выполнению курсовой работы

2.1. Постановка задачи

На первом этапе необходимо определить область применения устройства заданного темой, определить задачу решаемую устройством. Определив область применения устройства, нужно найти уже существующие микропроцессорные устройства для решения определённой ранее задачи.

2.2. Анализ уже существующих МПС

Найденные МПС для решения поставленной задачи, необходимо проанализировать. Нужно определить какие узлы существующих МПС не затрагивают решение поставленной задачи и отделить их от рассматриваемых узлов. Оставшиеся узлы решающие поставленную задачу так же нужно проанализировать, но уже на предмет качества решения поставленной задачи. Проведя анализ двух или трех МПС и последующий сравнительный анализ этих МПС между собой по оставшимся не отброшенным после анализа узлам, составить список узлов и устройств в них, которые будут необходимы для оптимального решения поставленной задачи.

2.3. Определение функционирования полученной МПС

Когда после анализа появились узлы и устройства необходимые для решения поставленной задачи, нужно определить порядок и способы функционирования всех узлов входящих в полученную МПС. В случае если данная МПС не может в полной мере решать поставленную задачу необходимо подобрать или создать требуемые узлы для решения поставленной задачи. На данном этапе можно лишь определить теоритическую работу не хватающих узлов. Для определения функционирования в качестве наглядной иллюстрации рекомендуется применять «Структурную схему» иллюстрирующую функционирование между «блоками» МПС.

2.4. Реализация не хватающих узлов

Данный пункт необходим если были созданы узлы для МПС, либо существующие узлы требуют переработки.

На данном этапе требуется понять что более оптимально для разработки проекта, разработка узла состоящего из ЭРЭ или узел может быть заменен одной или несколькими ИМС. Оба решения требуют проработки по типу «На приходящие сигналы узел отвечает выдачей только нужных сигналов ». Соответственно нужно знать список всех сигналов что могут прийти входными на данный узел. От узла требуется выдавать только необходимые сигналы при пришедших входных сигналах.

2.5 Проверка схемы

После создания полной схемы со всеми необходимыми узлами необходимо проанализировать работу всей схемы как единого устройства. То есть проверить работу схемы при обработке входящей из вне информации(кнопки, показания датчиков). Программный код при этом можно заменить на данном этапе блок схемой, описывающей обработку всей входящей информации и описывающей выдаваемые в ответ сигналы. Можно так же составить таблицу всех входящих сигналов(если их слишком много то 5-7 основных наиболее встречающихся при работе устройства) и ответных сигналов генерируемых микроконтроллером и сигналов генерируемых узлами по приходящим сигналам от микроконтроллера. Далее необходимо подставлять полученные входные сигналы на информационные входы МПС и проходя по схеме проверить получившиеся выходные сигналы с теми что указаны в таблице сигналов. При правильно составленной схеме полученные сигналы и сигналы в таблице должны совпадать.

2.6 Электрическое согласование

После получения схемы работающей логически правильно надо согласовать все компоненты схемы по электричеству. Поскольку питание МПС происходит централизованно то раз согласований по напряжению обычно быть не должно, но если имеются устройства требующие более низкого напряжения питания то для них нужно рассчитать схемы деления напряжения для них. Для некоторых ЭРЭ требуются токо-ограничительные резисторы. Это малый список того что может потребоваться рассчитать и под что потребуется подбирать ЭРЭ. Для полного понимая того что потребуется рассчитывать надо иметь описание всех ИМС и ЭРЭ входящих в схему и их электрические параметры что бы можно было проверить какие элементы потребуют дополнительного электрического согласования.

2.7 Описание получившейся электрической схемы

На данном этапе необходимо привести все имеющиеся таблицы, описания к упорядоченному состоянию. Создать схему Э3, структурную и функциональную схему.

2.8 Создание программного кода

Создание программного кода на данном этапе уже не носит больших затруднений со стороны планировки действий программы. Имея полные таблицы(если сигналов много то указанные основные сигналы) можно понять какие сигналы в каких последовательностях должна обрабатывать программа и какие сигналы должна выдавать. Основную сложность на данном этапе будет носить создание программного кода со стороны языка программирования. Допускается использование любого языка поддерживаемого установленным в задании микроконтроллером. После составления программного кода необходимо провести его программное моделирование.

2.9 Моделирование на макете.

Используя уже полученную схему Э3 необходимо собрать ее на макете или беспаячной макетной плате, установив в нее уже запрограммированный микроконтроллер. При правильно выполненных предыдущих пунктах собранная схема должна правильно выдавать сигналы в ответ на приходящие. Их правильность можно проверить по составленным ранее таблицам.

3. Написание курсовой работы

На данном этапе нужно перенести полученное устройство в курсовую работу.

Первый лист курсовой работы это титульный лист

Содержание в процентах

Содержание по главам

Список глав:

1)Введение

2)1.Описание принципа работы «наименование разрабатываемой системы»

3)2.Описание применяемого оборудования

4)3.Постановка задачи

5)4. Описание предметной области

6)5.Блок-схема программного кода

7)6.Программный код

8)7. Расчет электрических узлов

9)8.Схема электрическая принципиальная

10)9.Структурная схема

11)10. Трассировка печатной платы

12)11. Заключение

13)Список используемой литературы

Краткая характеристика глав:

Введение – предпосылки появления необходимости создания системы такого типа(системы заданной в теме курсовой работы).

Описание применяемого оборудования – в данном разделе необходимо составить список применяемого оборудования; Затем описать каждое применённое ИМС и ЭРЭ оборудование, с описанием их характеристик, способа работы, причин выбора именно этого оборудования.

1) Микроконтроллер

Характеристики:

Устройство было выбрано исходя из удобства, цены, характеристики

2) Резисторы

Характеристики:

Устройство было выбрано исходя из удобства, цены, характеристики

Описание принципа работы «наименование разрабатываемой системы» - Описать основные принципы по которым работает система, с указанием почему именно разрабатываема система наиболее оптимально решает поставленную задачу через выше описанные принципы работы.

Постановка задачи – необходимо описать на создание какого именно устройства направленна данная курсовая работа. Написать на какие пункты будет разбито создание такого устройства.

«1- Подготовка теоритического материала, позволяющего выбрать оборудование; 2- Выбор оборудования согласно теоритическому материалу;

3- Проектирование функциональной и принципиальной схем МПС; 4-Проектирование блок схемы программного обеспечения МПС; 5- Написание программного кода для МПС» Указать какие факторы с подвигли к созданию именно микропроцессорной системы.

Описание предметной области – Описать роль МПС в жизни человека; описать преимущества использования МПС пред способами решения поставленной проблемы в прошлом; Описать к каким негативным последствиям приводили предыдущие способы решения проблемы; Указать какие возможности МПС помогают либо устранить вовсе негативные последствия либо существенно их минимизировать, описать достоинства системы на базе МПС. Описать отдельным пунктом чем именно управляет разрабатываемое устройство и при помощи каких действий и процессов реализует это управление. Описать основные требования к разрабатываемой системе. Написать на создание чего направлена эта работа с указанием всех нюансов вытекающих и поставленных перед устройством требований.

Блок-схема программного кода – на листе формата А4 необходимо изобразить блок-схему разрабатываемого программного кода.

Программный код – Весь написанный программный код с комментариями к командам и к действия реализуемым блоками кодали или участками кода.

Расчет электрических узлов — Согласно выбранным компонентам провозвестии расчеты для электрического согласования разработанных узлов

Схема электрическая принципиальная – схема Э3

Структурная схема –Функциональная схема

Трассировка печатной платы — выполнить трассировку для печатной платы на минимально необходимой площади ПП.

Заключение – Написать каков результат выполнения курсовой работы, причислить краткие характеристики, достоинства, принципы работы получившейся системы.

Список используемой литературы – перечислить источники информации в размере не менее 7 шт.

4. Дополнительный требования

Объем курсовой работы не менее 30 листов 4А.