МИКРОПРОЦЕССОРЫ И МИКРОКОНТРОЛЛЕРЫ ОСНОВА ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНЫХ СИСТЕМ

МИКРОПРОЦЕССОРЫ И МИКРОКОНТРОЛЛЕРЫ – ОСНОВА ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНЫХ СИСТЕМ

• СВЯЗЬ ИНФОРМАЦИОННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ (ИТ), ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНЫХ УСТРОЙСТВ (Инт У) и СИСТЕМ (Инт С) • Информационные технологии, ИТ (Information Technology — IT) — широкий класс дисциплин и областей деятельности, относящихся к технологиям формирования и управления процессами работы с данными и информацией, с применением вычислительной, компьютерной и коммуникационной техники. • В настоящее время под информационными технологиями чаще всего понимают компьютерные технологии. В частности, ИТ имеют дело с использованием компьютеров и программного обеспечения для сбора, преобразования, обработки, хранения, защиты, передачи информации заинтересованному пользователю.

• Информационная система, ИС (Information System — IS) — система, предназначенная для реализации и ведения информационной модели какой-либо области человеческой деятельности. Эта система должна обеспечивать следующие средства для протекания информационных процессов: • сбор информации, • преобразование и обработка, • анализ, • хранение и защита, • передача для использования.

• В связи с удешевлением вычислительных мощностей в современных управляющих устройствах (УУ) бытовой и производственной техникой доминируют микропроцессоры (МП) и микроконтроллеры (МК). • УУ ИЛИ ОТДЕЛЬНЫЕ ТЕХНИЧЕСКИЕ СРЕДСТВА, СОДЕРЖАЩИЕ МП ИЛИ МК ОТНОСЯТСЯ К РАЗРЯДУ ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНЫХ.

• Под интеллектуальными по отношению к простым (элементарным) понимают механические устройства с электронными устройствами управления, или чисто электронные довольно сложные устройства в той или иной степени заменяющие человека и выполняющие его функции.

• В интеллектуальных устройствах, относящихся к классу «искусственный интеллект» (управляющих, измерительных, контролирующих, читающих, переводческих и др. ) термин «интеллектуальный» гораздо точнее отражает существо дела, так как устройства имитируют в той или иной степени функционирование человеческого мозга, т. е. человеческий интеллект.

• Подводя итог выше сказанному, можно утверждать, что интеллектуальным можно считать любое устройство, имеющее в своем составе микропроцессор (МП) или микроконтроллер (МК).

• Курс называется «Информационные технологии и интеллегентные системы» • Предусматривает изучение МК (серии AVR фирмы Atmel) как основы большого числа интеллегентных систем, процесс изучения которых на этапе программирования будет проводиться с привлечением информационных компьютерных технологий в виде компьютерных программ «AVR Studio» , «Сode Vision AVR» , «Pony Prog» , «USBusp» и др.

• Состав курса: лекции, лабораторные работы, практические занятия • Литература • 1. Белов А. В. Микроконтроллеры. От азов программирования до создания практических устройств Наука и техника, Санкт-Петербург, 2016. • 2. Ревич Юрий. Практическое программирование микроконтроллеров ATMEL AVR на языке ассемблера СПб, БВХ – Петербург, 2016 • 3. Симмер Улли. Программирование микроконтрольных плат Arduino/Freeduino БХВ-Петербург, Санкт-Петербург, 2016. 4. Петин Виктор. Проекты с использованием контроллера ARDUINO БХВ-Петербург, Санкт-Петербург, 2016. 5. Монк Симон. Практическая электроника 7. Прокопенко В. С. Программирование микроконтроллеров на языке С Киев, МК-Пресс, СПб, КОРОНА-ВЕК, 2015

8. В. Н. ПИЛЬЦИКОВ. 9. Программирование на языке ассемблера IBM РС Диалог- МИФИ, 2000 г. 10. Новожилов О. П. Основы цифровой техники 11. Новожилов О. П. Основы компьютерной техники 12. Зубарев А. А. Ассемблер для МК AVR 13. Угрюмов Е. П. Цифровая схемотехника

• ЦИФРОВАЯ ТЕХНИКА – ОСНОВА МПС и МК

• Начнем мы с простейших логических элементов, (? ) посмотрим как с помощью их можно создавать довольно сложные комбинационные устройства. Затем перейдем к рассмотрению последовательностных устройств и только после всего этого перейдем к микроконтроллерам.

• Определение максимального числа выходов комбинационного устройства (КУ) • • • Для КУ с одним входом возможно четыре выходных комбинации. Вх сигнал 0 1 0 0 0 1 1 0 1 1

• Для КУ с двумя входомами возможно шестнадцать выходных комбинации. • № Вх сигнал 00 01 10 11 • 0 0 0 • 1 0 0 0 1 • 2 0 0 1 0 • ………………………………. . • 15 1 1

• Все выходные комбинации КУ на два входа • (всего их 16) имеют свои названия, но на практике используются не все. • Наиболее распространенны 1 -я – умножение-конъюнкция (И), 7 -я – сложение -дизъюнкция (ИЛИ), 8 -я – стрелка Пирса (ИЛИ-НЕ), 10 -я – инверсия (НЕ), 14 -я - штрих Шеффера. Формула для расчета максимального числа выходов КУ • M • Nmax = 22

Последовательностные устройства (ПУ) Функции ПУ. Главной функцией ПУ является функция хранения двоичной информации, или функция памяти. Функция памяти лежит в основе принципа функционирования всех цифровых систем, в том числе и МК.

• • • • J K C Q 1 0 По спаду 1 0 1 По спаду 0 1 1 По каж дому 1→ 0 спаду 0→ 1 1→ 0 0→ 1 и т. д 0 0 Подаются Триггер неизменен •