- Преподавателю
- Технология
- РАБОЧАЯ ПРОГРАММА ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО МОДУЛЯ ПМ. 02. «ПРИМЕНЕНИЕ МИКРОПРОЦЕССОРНЫХ СИСТЕМ, УСТАНОВКА И НАСТРОЙКА ПЕРИФЕРИЙНОГО ОБОРУДОВАНИЯ»
РАБОЧАЯ ПРОГРАММА ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО МОДУЛЯ ПМ. 02. «ПРИМЕНЕНИЕ МИКРОПРОЦЕССОРНЫХ СИСТЕМ, УСТАНОВКА И НАСТРОЙКА ПЕРИФЕРИЙНОГО ОБОРУДОВАНИЯ»
| Раздел | Технология |
| Класс | - |
| Тип | Рабочие программы |
| Автор | Петрова А.Н. |
| Дата | 29.12.2015 |
| Формат | doc |
| Изображения | Есть |
министерство образования тверской области
ГБПОУ «Ржевский колледж»
РАБОЧАЯ ПРОГРАММа ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО МОДУЛЯ
ПМ.02. «Применение микропроцессорных систем, установка и настройка периферийного оборудования»
2012 г.
ОДОБРЕНА
цикловой комиссией
специальности 230113
Протокол № ___от
«__»____________201__
Председатель цикловой
комиссии
__________________
/И.И. Лякина/
«УТВЕРЖДАЮ»
Заместитель руководителя
по методической работе
Протокол № ___от
__________________
/М.И. Безрученко/
«__»____________201__
Программа профессионального модуля разработана на основе Федерального государственного образовательного стандарта по специальностям среднего профессионального образования (далее - СПО): 09.02.01 - Компьютерные системы и комплексы.
Организация-разработчик: государственное бюджетное образовательное учреждение среднего профессионального образования «Ржевский колледж» (ГБПОУ «Ржевский колледж»)
Разработчики:
Петрова А.Н., преподаватель специальных дисциплин первой квалификационной категории ГБПОУ «Ржевский колледж»;
Ганя Д.С., преподаватель ГБПОУ «Ржевский колледж»
Рецензенты:
Преподаватель:________________________
©ГБПОУ «Ржевский колледж»
© Петрова А.Н.
© Ганя Д.С.
министерство образования тверской области
ГБОУ СПО «Ржевский машиностроительный техникум»
РАБОЧАЯ ПРОГРАММа ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО МОДУЛЯ
ПМ.02. «Применение микропроцессорных систем, установка и настройка периферийного оборудования»
2
012 г.
ОДОБРЕНА
цикловой комиссией
специальности 230113
Протокол № ___от
«__»____________2012
Председатель цикловой
комиссии
__________________
/Г.Б. Пантелеева/
«УТВЕРЖДАЮ»
Заместитель директора
по учебной работе
Протокол № ___от
__________________
/М.И. Безрученко/
«__»____________2012
Рабочая программа профессионального модуля разработана на основе Федерального государственного образовательного стандарта по специальностям среднего профессионального образования (далее - СПО): 230113 Компьютерные системы и комплексы
О
рганизация-разработчик: ГБОУ СПО «Ржевский машиностроительный техникум»
Разработчики:
Петрова А. Н., преподаватель спец. дисциплин первой квалификационной категории ГБОУ СПО «Ржевский машиностроительный техникум»
Федорова Л.А., преподаватель ГБОУ СПО «Ржевский машиностроительный техникум»
Рецензенты:
Преподаватель:________________________
©ГБОУ СПО «Ржевский машиностроительный техникум»
© Петрова А.Н.
© Федорова Л.А.
СОДЕРЖАНИЕ
стр.
1. ПАСПОРТ РАБОЧЕЙ ПРОГРАММЫ ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО МОДУЛЯ
6
2. результаты освоения ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО МОДУЛЯ
8
3. СТРУКТУРА и содержание профессионального модуля
9
4 условия реализации программы ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО
МОДУЛЯ
27
5. Контроль и оценка результатов освоения
профессионального модуля (вида профессиональной
деятельности)
31
1. паспорт РАБОЧЕЙ ПРОГРАММЫ
ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО МОДУЛЯ
Проектирование цифровых устройств
1.1. Область применения программы
Рабочая программа профессионального модуля (далее рабочая программа) - является частью основной профессиональной образовательной программы в соответствии с ФГОС по специальности СПО 230113 «Компьютерные системы и комплексы» в части освоения основного вида профессиональной деятельности (ВПД): применение микропроцессорных систем, установка и настройка периферийного оборудования и соответствующих профессиональных компетенций (ПК):
-
создавать программы на языке ассемблера для микропроцессорных систем;
-
производить тестирование и отладку микропроцессорных систем;
-
осуществлять установку и конфигурирование персональных компьютеров и подключение периферийных устройств;
-
выявлять причины неисправности периферийного оборудования.
Рабочая программа профессионального модуля может быть использована
в дополнительном профессиональном образовании.
1.2. Цели и задачи модуля - требования к результатам освоения модуля
С целью овладения указанным видом профессиональной деятельности и соответствующими профессиональными компетенциями, обучающийся в ходе освоения профессионального модуля должен:
иметь практический опыт:
-
создания программ на языке ассемблера для микропроцессорных систем;
-
тестирования и отладки микропроцессорных систем;
-
применения микропроцессорных систем;
-
установки и конфигурирования микропроцессорных систем и подключения периферийных устройств;
-
выявления и устранения причин неисправностей и сбоев периферийного оборудования.
уметь:
-
составлять программы на языке ассемблера для микропроцессорных систем;
-
производить тестирование и отладку микропроцессорных систем (МПС);
-
выбирать микроконтроллер/микропроцессор для конкретной системы управления;
-
осуществлять установку и конфигурирование персональных компьютеров и подключение периферийных устройств;
-
подготавливать компьютерную систему к работе;
-
проводить инсталляцию и настройку компьютерных систем;
-
выявлять причины неисправностей и сбоев, принимать меры по их устранению.
знать:
-
базовую функциональную схему МПС;
-
программное обеспечение микропроцессорных систем;
-
структуру типовой системы управления (контроллер) и организацию микроконтроллерных систем;
-
методы тестирования и способы отладки МПС;
-
информационное взаимодействие различных устройств через Интернет;
-
состояние производства и использование МПС;
-
способы конфигурирования и установки персональных компьютеров, программную поддержку их работы;
-
классификацию, общие принципы построения и физические основы работы периферийных устройств;
-
способы подключения стандартных и нестандартных программных утилит (ПУ);
-
причины неисправностей и возможных сбоев
1.3. Количество часов на освоение программы профессионального модуля:
всего - 1155 часов, в том числе:
максимальной учебной нагрузки обучающегося - 867 часов, включая:
обязательной аудиторной учебной нагрузки обучающегося - 578 часов;
самостоятельной работы обучающегося - 289 часов;
учебной практики - 180 часов;
производственной практики - 108 часов.
2. результаты освоения ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО МОДУЛЯ
Результатом освоения профессионального модуля является овладение студентами видом профессиональной деятельности Применение микропроцессорных систем, установка и настройка периферийного оборудования, в том числе профессиональными (ПК) и общими (ОК) компетенциями, указанными в ФГОС по специальности 230113 Компьютерные системы и комплексы
Код
Наименование результата обучения
ПК 2.1
Создавать программы на языке ассемблера для микропроцессорных систем;
ПК 2.2
Производить тестирование и отладку микропроцессорных систем;
ПК 2.3
Осуществлять установку и конфигурирование персональных компьютеров и подключение периферийных устройств;
ПК 2.4
Выявлять причины неисправности периферийного оборудования.
ОК 1
Понимать сущность и социальную значимость своей будущей профессии, проявлять к ней устойчивый интерес
ОК 2
Организовывать собственную деятельность, выбирать типовые методы и способы выполнения профессиональных задач, оценивать их эффективность и качество
ОК 3
Принимать решения в стандартных и нестандартных ситуациях и нести за них ответственность
ОК 4
Осуществлять поиск и использование информации, необходимой для эффективного выполнения профессиональных задач, профессионального и личностного развития
ОК 5
Использовать информационно-коммуникационные технологии в профессиональной деятельности
ОК 6
Работать в коллективе и в команде, эффективно общаться с коллегами, руководством, потребителями
ОК 7
Брать на себя ответственность за работу членов команды (подчиненных), за результат выполнения заданий
ОК 8
Самостоятельно определять задачи профессионального и личностного развития, заниматься самообразованием, осознанно планировать повышение квалификации
ОК 9
Ориентироваться в условиях частой смены технологий в профессиональной деятельности
ОК 10
Исполнять воинскую обязанность, в том числе с применением полученных профессиональных знаний (для юношей).
3. СТРУКТУРА И СОДЕРЖАНИЕ ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО МОДУЛЯ
3.1. Тематический план профессионального модуля ПМ.02. Применение микропроцессорных систем, установка и настройка периферийного оборудования
Коды
профессиональных компетенций
Наименования разделов профессионального модуля
Всего часов
(макс. учебная нагрузка и практики)
Объем времени, отведенный на освоение междисциплинарного курса (курсов)
Практика
Обязательная аудиторная учебная нагрузка обучающегося
Самостоятельная работа обучающегося
Учебная,
часов
Производственная (по профилю специальности),
часов
Всего,
часов
в т.ч. лабораторные работы и практические занятия,
часов
в т.ч., курсовая работа (проект),
часов
Всего,
часов
в т.ч., курсовая работа (проект),
часов
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
ПК 2.1 - ПК 2.4
МДК.02.01. Применение микропроцессорных систем
567
378
230
30
189
30
-
ПК 2.1 - ПК 2.4
МДК.02.02. Установка и настройка периферийного обо-рудования
300
200
190
-
100
-
-
Учебная практика
180
180
Производственная практика (по профилю специальности), часов
108
108
Всего:
1155
578
420
30
389
30
Итоговая аттестация в форме квалификационного экзамена
3.2. Содержание обучения по профессиональному модулю (ПМ.02)
Наименование разделов профессионального модуля (ПМ), междисциплинарных курсов (МДК) и тем
Содержание учебного материала, лабораторные работы и практические занятия, самостоятельная работа обучающихся, курсовая работа (проект)
Объем
часов
Уровень
освоения
1
2
3
4
ПМ.02. Применение микропроцессорных систем, установка и настройка периферийного оборудования
1155
МДК 02. 01. Применение микропроцессорных систем
378
Раздел 1. Микропроцессоры: общие сведения
40
Тема 1. 1 Архитектура микропроцессоров
Содержание
24
2
1.
История развития микропроцессорной техники, классификация микропроцессоров, поколения микропроцессоров
1
2.
Варианты архитектуры МУ по набору команд и способу адресации: CISC-архитектура; RISC-архитектура; VLIW-архитектура
2
3.
Варианты архитектур МУ в зависимости от используемого варианта памяти и выборки команд и данных
2
4.
Классификация микропроцессорного устройства по функциональному признаку
2
5.
Структура микропроцессора и режимы работы микропроцессоров
2
6.
Принципы построения модульных микропроцессоров
2
7.
Классификация микропроцессорных комплектов (МПК) интегральных схем
2
8.
Типовая схема соединения микросхем быстродействующего микропроцессора
2
9.
Тенденции развития современных микропроцессорных устройств, примеры производителей современных микропроцессорных устройств
2
Лабораторные работы - не предусмотрены
-
Практические занятия
6
1.
Функциональная схема микропроцессорного устройства. Основные характеристики микропроцессоров современного ПК
2
1,2
2.
Структурная схема однокристального микропроцессора
2
3.
Итоговая контрольная по теме
2
3
Тема 1.2. Системы команд микропроцессоров
Содержание
16
1.
Базовый формат команды, команды пересылки, загрузки данных и обмена данными
2
1
2.
Арифметические команды и команды поразрядной обработки данных
2
3.
Команды передачи управления
2
4.
Команды вызова и команды возврата
2
5.
Команды управления микропроцессором и команды операций со стеком
2
6.
Расширенные наборы команд микропроцессоров
2
Лабораторные работы
4
1.
Итоговая контрольная по теме
2
3
2.
Зачетное занятие
2
3
Практические занятия - не предусмотрены
-
Раздел 2. Микропроцессорная система ПК
170
Тема 2.1 Арифметико-Логическое-Устройство
Содержание
10
1.
Структурная схема БИС АЛУ. Принцип функционирования
2
1
2.
Сумматор АЛУ, операции пересылки
2
3.
Быстродействие АЛУ и временные характеристики АЛУ
2
Лабораторные работы - не предусмотрены
-
Практические занятия
4
1.
Диаграммы Вейча
2
1,2
2.
Диаграммы Вейча,особенности
2
1,2
Тема 2.2 Ассемблер: практикум по программированию
Содержание
60
4
Лабораторные работы
60
1.
Ассемблирование: общее понятие
2
1,2,3
2.
Структура регистров Assembler
2
3.
Отладка программы в среде EMU 8086
2
4.
Понятие меток
2
5.
Линейное программирование математических операций
2
6.
Операции сложения, вычитания
2
7.
Операция умножения, деления
2
1,2,3
8.
Ветвление на языке Assembler
2
9.
Ветвление полное
2
10.
Ветвление неполное
2
11.
Решение задач на условие выбора
2
12.
Организация циклов на языке Assembler
2
13.
Работа с командами JG
2
14.
Работа с командами JВ
2
15.
Поиск максимума
2
16.
Поиск минимума
2
17.
Понятие счетчика
2
18.
Понятие сумматора
2
19.
Программирование одномерного массива целых чисел
2
20.
Программирование одномерного массива вещественных чисел
2
21.
Программирование двумерного целочисленного массива
2
22.
Программирование двумерного вещественного массива
2
23.
Пользовательские функции с параметрами
2
24.
Функция пользователя без параметров
2
25.
Программирование с использованием подпрограмм с заданием параметров
2
26.
Программирование с использованием подпрограмм. Индивидуальные задания
2
27.
Работа с АЦП
2
28.
Работа с внешними устройствами
2
29.
Зачетное занятие по программированию Ч1
2
30.
Зачетное занятие по программированию Ч2
2
Практические занятия - не предусмотрены
-
Тема 2.3 Электронные компоненты МПС
22
Тема 2.3.1 Виртуальные измерения
Содержание
16
Лабораторные работы
16
1.
WorkBanch-Измерение сопротивление виртуально, сверка мультиметром
2
1,2,3
1,2,3
2.
WorkBanch-Измерение емкости конденсаторов
2
3.
WorkBanch-Проверка транзисторов
2
4.
Решение задач на закон Ома для последовательного соединения в Proteus. Виртуальные измерения
2
5.
Решение задач на закон Ома для последовательного и параллельного соединения в Proteus. Виртуальные измерения
2
6.
Проверка законов Ома в среде WorkBanch, индивидуальные задания
2
7.
Выпаивание электронных компонентов для последующих проверок
2
8.
Использование мультиметра для сверки с виртуальными измерениями
2
Практические занятия - не предусмотрены
-
Тема 2.3.2 Мультиметр: измерения
Содержание
6
1.
Выбор мультиметра
2
1,2
2.
Измерение тока мультиметром
2
3.
Измерение напряжения мультиметром
2
Лабораторные работы - не предусмотрены
-
Практические занятия - не предусмотрены
-
Тема 2.4 Структура, разновидности микропроцессорных систем, инструментальные средства отладки
78
Содержание
78
1.
Функциональная схема МПУ
2
1,2,3
2.
Структурная схема однокристального МПУ
2
3.
Выбор микропроцессора по функциям
2
4.
Принципы организации прерываний в однокристальном МПУ
2
5.
Проблемы при прерывании
2
6.
Многомашинная Микропроцессорная система (ММС). Выбор топологии ММС
2
7.
Исследование возможностей сетевого оборудования
2
8.
Объединение в рабочую группу
2
9.
Разновидности микроконтроллеров
2
10.
Структура микропроцессорного ядра
2
11.
Структура и основные функции МП
2
12.
Системные магистрали
2
13.
Принцип открытой архитектуры
2
1,2,3
14.
Беспаечная макетная плата
2
15.
Структура макетной платы
2
16.
Правила соединений электронных компонентов на макетной плате
2
17.
Правила соединений электронных компонентов на макетной плате
2
18.
Правила соединений электронных компонентов на макетной плате
2
19.
Правила соединений электронных компонентов на макетной плате
2
20.
Схема мультивибратора на 4 светодиода
2
21.
Схема мультивибратора на 6 светодиодов
2
22.
Моделирование в ISIS Proteus
2
23.
Апробирование на макетной плате
2
24.
Схема логического пробника, анализ
2
25.
Моделирование логического пробника в ISIS Proteus
2
26.
Интернет-поиск. Таблица элементов УГО электронных компонентов
2
27.
Интернет-поиск. Параметры электронных компонентов
2
28.
Интернет-поиск. Параметры электронных компонентов
2
29.
Интернет-поиск. Единицы измерения электронных компонентов
2
30.
Моделирование и проверка законов электротехники в ISIS Proteus
2
31.
Конденсаторы. Время разрядки
2
32.
Плавное затухание светодиодов
2
33.
ШИМ: Общие понятия
2
34.
Простейшая модель ШИМ в ISIS Proteus
2
35.
Выполнение зачетных заданий
2
36.
Выполнение зачетных заданий
2
37.
Выполнение зачетных заданий
2
38.
Выполнение зачетных заданий
2
39.
Выполнение итогового задания
2
Лабораторные работы - не предусмотрены
-
Практические занятия - не предусмотрены
-
Раздел 3. Программирование Микроконтроллеров AVR
168 (138+30)
Тема 3.1 Моделирование светодиодных матриц. Общая организация команд
Содержание
26
1.
Выдача тем курсовых работ. Требования к курсовым работам
2
1
Лабораторные работы
24
1.
Моделирование светодиодной матрицы
2
1,2,3
2.
Моделирование режима матрицы +, -
2
3.
Моделирование режима строка, столбец
2
3
4.
Моделирование режима диагональ, змейка
2
5.
Регистры и их назначение
2
6.
Организация прерываний
2
7.
Организация программной обработки прерываний
2
8.
Тактирование, пуск микроконтроллера
2
9.
Изучение схемы расположения узлов на отладочной плате
2
10.
Система команд MK AVR: общие сведения
2
11.
Система команд MK AVR порт A
2
12.
Система команд MK AVR B, D
2
Практические занятия - не предусмотрены
-
Тема 3.2 Моделирование и разработка цифровых устройств на базе МК
Содержание
90
1.
Основные характеристики микроконтроллеров семейства AVR и Общая структурная схема микроконтроллера AVR (datasheet)
2
1
2.
Организация памяти: flash, EEPROM, внешняя память
2
3.
Информационные регистры и их назначения
2
4.
Организация прерываний для формирования временной задержки
2
5.
Тактирование, пуск микроконтроллера и режимы энергосбережения
2
6.
Системы команд для микроконтроллеров AVR (datasheet)
2
Лабораторные работы
78
1.
Подключение отладочной платы AVR к компьютеру
2
1,2,3
1,2,3
1,2,3
2.
Запуск AVR Studio
2
3.
Панели инструментов AVR Studio
2
4.
Создание программных конструкций различных световых режимов индикаторов
2
5.
Создание программных конструкций различных световых режимов индикаторов
2
6.
Создание программных конструкций различных световых режимов индикаторов
2
7.
Создание программных конструкций с таймером
2
8.
Создание программных конструкций с таймером
2
9.
Создание программных конструкций с таймером
2
10.
Создание программных конструкций с ЖКИ
2
11.
Создание программных конструкций с ЖКИ
2
12.
Создание программных конструкций с ЖКИ
2
13.
Исследование подключения датчиков к микроконтроллеру AVR
2
14.
Исследование подключения датчиков к микроконтроллеру AVR
2
15.
Исследование подключения датчиков к микроконтроллеру AVR
2
16.
Исследование подключения датчиков к микроконтроллеру AVR
2
17.
Организация внешних прерываний
2
18.
Организация внешних прерываний
2
19.
Организация внешних прерываний
2
20.
Организация внешних прерываний
2
21.
Битовые маски. Обнуление бита
2
22.
Битовые маски. Обнуление бита
2
23.
Битовые маски. Обнуление бита
2
24.
Считывание отдельного бита
2
25.
Сшивка и разделение битовых полей
2
26.
Сшивка и разделение битовых полей
2
27.
Сшивка и разделение битовых полей
2
28.
Зачетное лабораторное занятие
2
29.
Зачетное лабораторное занятие
2
30.
Зачетное лабораторное занятие
2
31.
Арифметические и логические операции
2
32.
Арифметические и логические операции
2
33.
Команды пересылки
2
34.
Команды управления
2
35.
Способы адресации в микроконтроллерах AVR
2
36.
Выполнение команд в конвейере AVR
2
37.
Директивы Ассемблера
2
38.
Зачетное лабораторное занятие
2
39.
Зачетное лабораторное занятие
2
Практические занятия - не предусмотрены
-
Тема 3.3 Методы диагностического контроля цифровых устройств на микроконтроллерах
Содержание
22
2
1.
Требования к возможностям инструментальных средств отладки микропроцессорных систем
1,2,3
2.
Синхронный контроль состояния многоразрядных шин
2
3.
Регистрация последовательностей состояний в связи с редкими и однократными событиями
2
4.
Структура памяти логических последовательностей Логического Анализатора (ЛА)
2
5.
Поиск неисправности в МПС с помощью JTAG-эмулятора
2
6.
Поиск неисправности в МПС с помощью JTAG-эмулятора
2
7.
Тестирование и отладка разработанного программного обеспечения с помощью Симулятора
2
Лабораторные работы
8
1.
Исследование возможности пошагового отслеживания поведения системы
4
1,2
2.
Моделирование ситуаций останов функционирования системы при возникновении определенного события, чтение и изменение содержимого памяти или регистров системы в момент останова
6
3.
Моделирование ситуаций останов функционирования системы при возникновении определенного события, чтение и изменение содержимого памяти или регистров системы в момент останова
4
4.
Зачетное лабораторное занятие
2
Практические занятия - не предусмотрены
-
Самостоятельная работа при изучении МДК.02.01. ПМ.02.
189
Раздел
Тема
Кол-во
часов
Раздел 1. Микропроцессоры: общие сведения
Тема 1.1 Архитектура микропроцессоров
10
Гарвардская архитектура
2
Стандарты RISC-процессоров
2
Сравнение архитектур микропроцессоров линейки AMD и Pentium
4
Назначение и области применения микропроцессоров
2
Тема 1.2. Системы команд микропроцессоров
10
Стек: понятие, назначение
2
Разновидности прерываний
4
Разновидности схем обработки прерываний
4
Раздел 2. Микропроцессорная система ПК
114
Тема 2.1 Арифметико-Логическое Устройство
20
Разновидности АЛУ
5
Каскад сумматоров
5
Команды: структура и выполнение
5
Регистры общего и специального назначения
5
Тема 2.2 Ассемблер: практикум по программированию
25
TASM: назначение и особенности
5
МASM: назначение и особенности
5
BasicAssembler: назначение и особенности
5
Выбор языка для программирования МПС
3
Длина команды: основное понятие и методика расчета
7
Тема 2.3 Электронные компоненты МПС
59
RC-цепи: общее понятие, назначение, структура
17
Контурные токи
10
Расчет смешанного соединения резисторов
8
Параллельное соединение конденсаторов
8
Последовательное соединение конденсаторов
8
Ключи и переключательные схемы
8
Тема 2.3 Структура, разновидности микропроцессорных систем, инструментальные средства отладки
10
Разновидности САПР для разработки МПС
5
Разновидности эмуляторов для программирования и отладки
5
Раздел 3. Программирование Микроконтроллеров AVR
55
Тема 3.1 Моделирование светодиодных матриц. Общая организация команд
8
Разновидности, устройство и характеристики светодиодов
2
Закон Ома для светодиодов
2
Параллельное, последовательное и смешанное соединения светодиодов
4
Тема 3.3 Методы диагностического контроля цифровых устройств на микроконтроллерах
47
Стандарты на разработку ТЗ
5
Оформление документации на условия эксплуатации микропроцессорных устройств
5
PIC- микроконтроллеры: разновидности, особенности, фирмы-производители
8
Микроконтроллеры Arduino: разновидности, особенности, фирмы-производители
7
Графический интерфейс AVR Studio 4
5
Структура проектов в среде AVR Studio 4
5
Диагностика состояний портов ввода/вывода микроконтроллера
5
Внутрисхемная диагностика цифрового устройства
4
Понятие устойчивости состояний
3
3
3
3
Тематика курсовых проектов
-
Разработка проекта цифрового устройства сбора информации, с подключенных к микроконтроллеру датчиков для дальнейшего управления исполнительными устройствами с помощью ПК;
-
Проектирование цифрового устройства на микроконтроллере для автоматизированного полива цветов;
-
Проектирование электронных часов на микроконтроллере;
-
Проектирование "вычислителей" по индивидуальному заданию:
-
Перевод дробных десятичных чисел в:
-
двоичную п.с.с.;
-
восьмеричную п.с.с.;
-
шестнадцатеричную п.с.с.;
-
Перевод дробных сисел в разных п.с.с. в десятичную систему счисления;
-
Арифметика с плавающей точкой
-
Проектирование цифрового устройства управления теплицей:
-
крупногабаритной (ПК - система сбора информации с датчиков, подключенных к МК - ПК - исполнительные устройства - ПК);
-
малой домашней на микроконтроллере;
-
Проектирование цифрового устройства для кормления рыб (автономное);
-
Проектирование цифрового устройства для удаленного кормления рыб (Интернет);
-
Проектирование сопряжения «МК - МК» через Интернет;
-
Проектирование сопряжения «МК - ПК» через Интернет;
-
Проектирование цифрового устройства, контролирующего энергообеспеченность загородного дома (МК -смс на мобильный телефон);
-
Проектирование цифрового устройства, контролирующего пожарную безопасность;
-
автономное (в одном здании);
-
удаленный контроль (через Интернет)
-
Проектирование малогабаритного пылесборника;
-
«Светодиодная матрица»;
-
Светомузыка (варианты);
-
«Бегущие огни» (варианты);
-
Елочная гирлянда (варианты);
-
Светодиодная реклама (бегущая строка), варианты;
-
«Звездное небо», варианты;
-
«Светодиодный водопад»;
-
«Курильщик» (антитабачное устройство-манекен);
-
Цифровые устройства - учебные пособия по вариантам
3
3
Обязательная аудиторная учебная нагрузка по курсовому проекту
-
Вводное занятие
-
Введение
-
Анализ технического задания
-
Анализ описания внешних функций и характеристик разрабатываемого устройства без оценки их внутренней реализации
-
Создание алгоритма работы устройства и оформление технического задания
-
Разработка внутренней структурной и функциональной схемы устройства
-
Создание принципиальной схемы устройства и спецификации элементов
-
Разработка алгоритма управляющего микроконтроллера
-
Разработка конструкторской и пользовательской документации к устройству
-
Разработка конструкторской и пользовательской документации к созданным программам
-
Обоснование применяемого программного обеспечения
-
Описание компьютерных программ на ассемблере
-
Оформление текстовой и графической части проекта
-
Оформление приложений к проекту
-
Защита проекта
30
3
Учебная практика: итоговая по МДК 02.01, концентрированная
№ п/п
Виды работ
Кол-во
Часов
Ознакомление учащихся с оборудованием компьютерного класса, режимом работы, формами организации труда и правилами внутреннего распорядка. Профессия и ее назначение.
2
Вредные воздействия персонального компьютера на пользователя. Вредные воздействия пользователя на персональный компьютер. Правила безопасной работы. Поддержка санитарного состояния оборудования и рабочих мест в соответствии с нормами.
2
Расстановка учащихся по рабочим местам. Установка программной среды C++.
2
Введение в язык программирования Си и Си++. Особенности данных языков программирования
2
Этапы работы с программой на Си++ в системе программирования
2
Элементы языка Си++
4
Алфавит , служебные (ключевые) слова. Типы данных. Описание переменных. Отработка примеров программных конструкций в упражнениях.
2
Константы: целые, вещественные, символьные и строковые, именованные. Использование суффиксов. Константы перечисляемого типа. Отработка примеров программных конструкций в упражнениях.
2
Операции и выражения. Отработка примеров программных конструкций
10
Арифметические операции. Отработка примеров программных конструкций в упражнениях.
2
Операции отношения и логические операции. Отработка примеров программных конструкций в упражнениях.
2
Операции присваивания. Операции явного преобразования типа. Отработка примеров программных конструкций в упражнениях
2
Приоритеты (ранги) операций. Приведение типов при вычислении выражений. Отработка примеров программных конструкций в упражнениях.
2
Закрепление материала
2
Линейные программы на Си++
12
№ п/п
Виды работ
Кол-во
Часов
Структура программы. Математические функции. Форматированный вывод на экран. Отработка примеров программных конструкций в упражнениях
2
Форматированный ввод с клавиатуры. Отработка примеров программных конструкций в упражнениях
2
Потоковый ввод-вывод в Си++. Отработка примеров программных конструкций в упражнениях
2
Закрепление материала: решения задач линейной структуры по вариантам
6
Программирование ветвлений
14
Условный оператор:
if (выражение)оператор1; elseоператор2;
Отработка примеров программных конструкций в упражнениях
2
Алгоритмизация ветвлений. Отработка примеров программных конструкций в упражнениях
2
Закрепление материала: решения задач альтернативного выбора по вариантам
10
Программирование циклов
22
Цикл с предусловием:
While(выражение) оператор;
Отработка примеров программных конструкций в упражнениях
2
Цикл с постусловием:
doоператорwhile (выражение);
Отработка примеров программных конструкций в упражнениях
2
Цикл с параметром:
For (выражение_1; выражение_2; выражение_3) оператор;
Отработка примеров программных конструкций в упражнениях
2
Закрепление материала: решение задач на программирование циклов по вариантам
16
Алгоритмизация и программирование смешанных
программных структур
18
Линейные структуры и ветвления. Отработка примеров программных конструкций в упражнениях
2
Структуры с ветвлением и циклы. Отработка примеров программных конструкций в упражнениях
2
Линейные структуры, ветвления, циклы. Отработка примеров программных конструкций в упражнениях
2
Решение зачетных задач по индивидуальным
заданиям
12
Итого:
90 час.
Ознакомление с общей структурой микроконтроллера (МК)
8
Структурная схема МК
2
Функциональная схема МК
2
Даташит МК AVR Attiny2313
2
Назначение, обозначение выводов (пинов)
2
Моделирование цифрового устройства на МК
в среде САПР ISISProteus 7.4
24
Формирование и оформление технического задания на заданное устройство
2
Формирование и оформление структурной схемы цифрового устройства в среде MsWord
2
Формирование надстройки в среде MsWordдля оформления электронных компонентов принципиальной схемы устройства (Normal.dot)
2
Формирование и оформление принципиальной схемы цифрового устройства в среде MsWord (схемы XML)
2
Формирование и оформление спецификации цифрового устройства в соответствии со схемой XML
2
Работа с библиотекой САПР ISISProteus 7.4
2
Выбор электронных компонентов заданного устройства в соответствии со спецификацией устройства
2
Моделирование подключения электронных компонентов заданного устройства к МК
2
Редактирование параметров электронных компонентов заданного устройства в соответствии со спецификацией устройства
2
Отработка навыков копирования, перемещения, масштабирования как отдельных узлов схемы, так и частей схемы в среде САПР ISISProteus 7.4
2
Установка опций анимации прохождения тока в модели устройства в среде САПР ISISProteus 7.4
2
Работа с панелями инструментов САПР ISISProteus 7.4
2
Программирование МК на С++ и на Ассемблере
в среде CodeVisionAVR (
)
24
Отработка навыков создания проекта в среде
CodeVisionAVR
2
Генерирование модулей проекта (.c, .prj, .DSN, .cof)
2
Запись программы управления цифровым устройством на языке С++ в структуру бесконечного цикла
2
Формирование временных задержек функцией DELAY (Include delay.h)
2
Трансляция программы, отработка навыков поиска ошибок в программе, редактирование и повторная трансляция программы
2
Запись программы в модель схемы устройства на МК в среде САПР ISIS Proteus 7.4
2
Проверка работы модели цифрового устройства в среде САПР ISIS Proteus 7.4 в соответствии с заданной программой
2
Запись программы управления цифровым устройством на языке Ассемблер с организацией бесконечного цикла
2
Формирование временных задержек
2
Трансляция программы, отработка навыков поиска ошибок в программе, редактирование и повторная трансляция программы
2
Запись программы в модель схемы устройства на МК в среде САПР ISIS Proteus 7.4
2
Проверка работы модели цифрового устройства в среде САПР ISIS Proteus 7.4 в соответствии с заданной программой
2
Работа с программатором AVR
6
Подключение микроконтроллера к программатору в соответствии с даташит МК AVR
2
Подключение программатора к компьютеру и "прошивка" программы в микроконтроллер
2
Отработка навыков работы с фьюзами, устранения ошибок при прошивке
2
Отладка микроконтроллерной системы
8
Проверка работы микроконтроллера с подключенными к нему электронными компонентами на макетной плате в режиме реального времени
4
Отладка системы при необходимости
4
Светодиодное дизайн-моделирование
20
Расчет параметров при подключении светодиодов для различных видов подключения (последовательное, параллельное, с внешним источником питания светодиодов, с питанием светодиодов от микроконтроллера)
10
Решение зачетных задач по индивидуальным
заданиям
10
Итого:
180
90
Производственная практика: итоговая по модулю, концентрированная
МДК 02.02ифровых устройств.
108
54
4. условия реализации программы ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО МОДУЛЯ
4.1. Требования к минимальному материально-техническому обеспечению
Реализация программы модуля предполагает наличие учебного кабинета проектирования цифровых устройств; лабораторий интернет-технологий, компьютерных сетей и телекоммуникаций, микропроцессоров и микропроцессорных систем, периферийных устройств.
Оборудование учебного кабинета и рабочих мест кабинета:
- компьютерный стол, интерактивная доска (или проектор) для преподавателя;
- компьютерные столы для обучающихся;
- посадочное место для радио-монтажных работ и изготовления печатных плат;
- комплект деталей, инструментов, приспособлений;
- комплект бланков технологической документации;
- комплект учебно-методической документации;
- вытяжка.
Технические средства обучения:
- оборудование электропитания;
- серверное оборудование;
- коммутируемое оборудование;
- мультимедийное оборудование;
- источники бесперебойного питания;
- интерактивная доска;
- принтер лазерный;
- сканер;
- аудиосистема;
- внешние накопители информации;
- мобильные устройства для хранения информации;
- локальная сеть;
- подключение к глобальной сети Интернет.
Оборудование лаборатории и рабочих мест лаборатории:
- отладочный стенд на базе 8-разрядного микроконтроллера семейства Motorola 68HC08;
-
Отладочной платы Easy AVR-6;
-
Веб-камера с поддержкой Интернет;
- среда программирования Ассемблер, Си, AVR Studio-4
- носители информации;
- комплект плакатов;
- комплект учебно-методической документации.
Реализация программы модуля предполагает обязательную учебную и производственную практики.
Оборудование и технологическое оснащение рабочих мест:
- электронные учебники;
- электронные плакаты;
- электронные модели;
- электронные видеоматериалы.
4.2. Информационное обеспечение обучения
Перечень рекомендуемых учебных изданий, Интернет-ресурсов, дополнительной литературы
Основные источники:
-
Новиков Ю. В., Скоробогатов П. К., Основы микропроцессорной техники: Курс лекций: Учебное пособие. - 3-е изд., испр., БИНОМ, ТОРГОВЫЙ ДОМ, 2009 г.
-
Мелехин В.Ф., Павловский Е.Г. Вычислительные машины, системы и сети: учебник. - М.: Академия, 2008.
-
Попов И.И., Партыка Т.Л. Вычислительная техника: учебное пособие. - М., 2007.
-
Б. В. Костров, В. Н. Ручкин, Архитектура микропроцессорных систем, Диалог-МИФИ, 2007 г., 304 стр.
-
Евстифеев А. В. Микроконтроллеры AVR семейств Tiny и Mega фирмы ATMEL / А. В. Евстифеев. - М., 2009. - 558 с. : ил.
-
Микляев. Настольная книга пользователя. М. - Солон, 2008
-
Интерфейсы устройств хранения. ATA, SCSI и другие. Энциклопедия Автор: Гук М Издательство: Питер, 2007. - 448 с.
-
Программное обеспечение встроенных вычислительных систем Автор: Ключев А.О., Кустарев П.В., Ковязина Д.Р., Петров Е.В., Издательство: ИТМО,2009
-
Компьютерное управление внешними устройствами через стандартные интерфейсы Автор:Рябенький В.М., Ходаков В.Е., Ушкаренко А.О Издательство:ОЛДИ+ ,2008
-
Аналоговые интерфейсы микроконтроллеров Автор: Болл С.Р. ,2007, 362 с
-
Периферийные устройства: интерфейсы, схемотехника, программирование Автор: Авдеев В.А. Издательство: ДМК Пресс, 2009, 848 с.
-
Микроконтроллеры AVR. Практикум для начинающих: учебное пособие. - 2-е изд., испр. и доп. - М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2012. - 280 с.
Дополнительные источники:
-
Калабеков Б.А. Цифровые устройства и микропроцессорные системы.- М., 2008.
-
Бунтов В.Д., Макаров С.Б., Цифровые и микропроцессорные радиотехнические устройства: Учебн. пособие. СПб.: Изд-во Политехн. ун-та, 2007. 399с.
-
К.Фрике, Вводный курс цифровой электроники, Москва: Техносфера, 2008. - 432с
-
Баранов В. Н. Применение микроконтроллеров AVR: схемы, алгоритмы, программы / В. Н. Баранов. - М., 2009. - 287 с. : ил. + 1 CD-ROM.
-
Каган Б.М., Сташин В.В. "Основы проектирования микропроцессорных систем автоматики". - М.: Энергоиздат. 2009. - 401с.
Интернет-ресурсы:
-
book.mirmk.net/book2/indexBook.htm
-
apparatnoe.narod.ru/periferia.htm
-
microchipinf.com/
-
host-websites.com/karta-sajta/
-
Видеоуроки
Журналы:
Сервисный центр.
IT технологии.
Компьютерные сети.
4.3. Общие требования к организации образовательного процесса
Обязательной аудиторной нагрузки - 36 академических часов в неделю. При проведении лабораторных занятий группы разбиваются на подгруппы.
Производственная практика проводится в организациях и профильных предприятиях, по результатам которой обучающиеся предоставляют отчет, производственную характеристику. Аттестация по итогам производственной практики проводится с учетом результатов, подтвержденных документами соответствующих организаций. Предусмотрены консультации для обучающихся в количестве 20 часов (групповые, индивидуальные).
Дисциплины и модули, предшествующие освоению данного модуля:
-
Иностранный язык;
-
Инженерная графика;
-
Основы электротехники;
-
Прикладная электроника;
-
Электротехнические измерения;
-
Информационные технологии;
-
Метрология, стандартизация, сертификация;
-
Операционные системы и среды;
-
Дискретная математика
-
Основы алгоритмизации и программирования;
-
Безопасность жизнедеятельности.
4.4. Кадровое обеспечение образовательного процесса
Требования к квалификации педагогических кадров, обеспечивающих обучение по междисциплинарному курсу (курсам) и руководство практикой: наличие высшего инженерного или высшего педагогического образования, соответствующего профилю.
Инженерно-педагогический состав: дипломированные специалисты - преподаватели междисциплинарных курсов.
Мастера: наличие высшего профессионального образования, соответствующего профилю преподаваемого модуля, с обязательным прохождением стажировок не реже одного раза в 3 года, опыт деятельности в организациях, соответствующей профессиональной сферы, является обязательным. К педагогической деятельности могут привлекаться ведущие специалисты профильных организаций.
5. Контроль и оценка результатов освоения Дисциплины профессионального модуля
Контроль и оценка результатов освоения дисциплины осуществляется преподавателем в процессе проведения практических занятий, а также при выполнении обучающимися индивидуальных заданий.
Результаты
(освоенные профессиональные компетенции)
Основные показатели оценки результата
Формы и методы контроля и оценки
ПК2.1. Создавать программы на языке ассемблера для микропроцессорных систем
- правильное выполнение этапов алгоритмизации и программирования при разработке цифрового устройства;
-умение ориентироваться в разновидностях языка ассемблера;
- умение качественно проводить отладку программного обеспечения на языке ассемблер
-практическая работа, тестирование;
-выполнение индивидуального задания;
- зачеты по лабораторно-практическим работам;
- семинары;
- защита рефератов;
- выполнение типовых заданий;
- тесты;
- экзамен;
- защита и презентация курсовых работ;
- защита и презентация отчетов по практике;
- наблюдение комиссии, в состав которой входят преподаватели и представители
работодателей.
ПК2.2. Производить тестирование и отладку микропроцессорных систем
- умение правильно применять средства диагностического контроля разрабатываемой микропроцессорной системы
-презентация отчетов по практике;
- зачеты по лабораторно-практическим работам;
- семинары;
- защита рефератов;
- выполнение типовых заданий;
- тесты;
- защита и презентация творческих работ;
- наблюдение комиссии, в состав которой входят преподаватели и представители
работодателей
ПК2.3. Осуществлять установку и конфигурирование персональных компьютеров и подключение периферийных устройств
-умение выбирать конфигурацию подключения периферийных устройств в зависимости от их режимов работы;
-умение правильно устанавливать требуемое программное обеспечение;
-умение правильно подбирать драйвера для подключаемых периферийных устройств при необходимости
-презентация отчетов по практике;
- зачеты по лабораторно- практическим работам;
- выполнение типовых заданий;
- тесты;
- наблюдение комиссии, в состав которой входят преподаватели и представители
работодателей
ПК2.4 Выявлять причины неисправности периферийного оборудования
- умение правильно использовать инструментальные методы и средства мониторинга и анализа работоспособности периферийного оборудования;
-умение правильно составлять графики планового профилактического осмотра работающего периферийного оборудования
-презентация отчетов по практике;
- зачеты по лабораторно- практическим работам;
- выполнение типовых заданий;
- тесты;
- наблюдение комиссии, в состав которой входят преподаватели и представители
работодателей
Комплексный экза-мен по модулю
Формы и методы контроля и оценки результатов обучения должны позволять проверять у обучающихся не только сформированность профессиональных компетенций, но и развитие общих компетенций и обеспечивающих их умений.
Результаты
(освоенные общие компетенции)
Основные показатели оценки результата
Формы и методы контроля и оценки
ОК 1. Понимать сущность и социальную значимость своей будущей профессии, проявлять к ней устойчивый интерес;
- демонстрация интереса к будущей профессии;
- умение приводить примеры, подтверждающие значимость выбранной профессии.
Экспертное наблюдение и оценка деятельности обучающегося в процессе освоения обязательной программы на практических занятиях, при выполнении работ на производственной практике
ОК 2. Организовывать собственную деятельность, выбирать типовые методы и способы выполнения профессиональных задач, оценивать их эффективность и качество
- выбор типовых методов и способов выполнения профессиональных задач по проектированию цифровых устройств;
- качественное и эффективное выполнение профессиональных задач.
Экспертное наблюдение и оценка деятельности обучающегося в процессе освоения обязательной программы на практических занятиях, при выполнении работ на производственной практике
ОК 3 Принимать решения в стандартных и нестандартных ситуациях и нести за них ответственность;
- решение стандартных и нестандартных профессиональных задач при проектировании цифровых устройств;
-ответственное принятие решений в стандартных и нестандартных ситуациях при проектировании цифровых устройств.
-Характеристики студентов в период прохождения производственной практики;
- Экспертное наблюдение и оценка деятельности обучающегося в процессе освоения обязательной программы на практических занятиях.
ОК 4. Осуществлять поиск и использование информации, необходимой для эффективного выполнения профессиональных задач, профессионального и личностного развития;
- проектирование эффективного поиска необходимой информации;
- нахождение различных источников, включая электронные
Экспертное наблюдение и оценка деятельности обучающегося в процессе освоения обязательной программы на практических занятиях, в ходе компьютерного тестирования и проведения электронных презентаций при выполнении работ домашних заданий.
ОК 5. Использовать информационно-коммуника-ционные технологии в профессиональной деятельности;
применение различных источников информации, включая электронные и компьютерные системы
Экспертное наблюдение и оценка деятельности обучающегося в процессе освоения обязательной программы на практических занятиях, в ходе компьютерного тестирования и проведения электронных презентаций при выполнении работ домашних заданий.
ОК 6. Брать на себя ответственность за работу членов команды (подчиненных), за результат выполнения заданий;
-рациональное планирование и организация деятельности по формированию коммуникабельности при взаимодействии с другими студентами, преподавателями и мастерами в ходе обучения
Экспертное наблюдение и оценка деятельности обучающегося в процессе освоения обязательной программы на практических занятиях при работе в малых группах, при выполнении работ по производственной практике.
ОК 7. Работать в коллективе и в команде, эффективно общаться с коллегами, руководством, потребителями;
Формирование навыков по самоанализу и коррекции результатов собственной работы
Экспериментальное наблюдение и оценка динамики достижений студента в учебной и общественной деятельности.
ОК 8. Самостоятельно оп-ределять задачи профессионального и личностного развития, заниматься самообразованием, осознанно планировать повышение квалификации;
-демонстрация способности самостоятельно определять задачи профессионального и личностного развития, самообразования, осознанного планирования повышения квалификации
Экспертное наблюдение и оценка деятельности обучающегося в процессе освоения обязательной программы на практических занятиях, в ходе компьютерного тестирования и проведения электронных презентаций при выполнении работ домашних заданий.
ОК 9. Ориентироваться в условиях частой смены технологий профессиональной деятельности;
-отслеживание изменений в области профессиональной деятельности;
- внесение изменений в свою деятельность в соответствии с произошедшими изменениями
Экспертное наблюдение и оценка деятельности обучающегося в процессе освоения обязательной программы на практических занятиях, в ходе компьютерного тестирования и проведения электронных презентаций при выполнении работ домашних заданий.
ОК 10 Исполнять воинскую обязанность, в том числе с применением полученных профессиональных знаний (для юношей)
- умение обосновать необходимость исполнения воинской обязанности;
- умение приводить примеры возможного использования полученных
профессиональных знаний в процессе прохождения воинской службы
Экспертное наблюдение и оценка деятельности обучающегося в процессе освоения обязательной программы на практических занятиях, в ходе компьютерного тестирования и проведения электронных презентаций при выполнении работ домашних заданий.
9