Аппаратно-программный комплекс для изучения и исследования микропроцессоров и программируемой логики

Широкое внедрение микропроцессорных структур во все сферы человеческой деятельности во многом определяется уровнем подготовки инженерных кадров к использованию современной элементной базы. Для повышения этого уровня необходимы технические средства, предназначенные специально для учебных целей, разработанные с учетом современных научно-технических достижений и рассчитанные на массового потребителя.

С этой целью в рамках программы Министерства науки и технологий РФ «Научное приборостроение» Московским государственным институтом электронной техники (МИЭТ) совместно с Московским государственным инженерно-физическим институтом (МИФИ) разработан «Аппаратно-программный комплекс для изучения и исследования микропроцессоров и программируемой логики».

Работы проводились в МИФИ на базе лаборатории «Моторола – Микропроцессорные системы» (кафедра «Микроэлектроника»), в МИЭТ на базе Отраслевой лаборатории вычислительных средств и систем управления (ОЛ ВС и СУ) (кафедра «Вычислительная техника»).

Комплект на базе микроконтроллеров Intel 8031/51: предназначен для ознакомления с архитектурой наиболее широко используемого 8-разрядного микроконтроллера MCS-51, изучения системы его команд и способов адресации.
В комплект входят:
плата контроллера;
плата внешних устройств и индикации;
интегрированная система программирования.

Комплект на базе микроконтроллеров Motorola 6805: предназначен для изучения работы 8-разрядных микроконтроллеров семейства 6805.
Комплект состоит из процессорной и исполнительной плат.

Комплект на базе микроконтроллеров Motorola 68HC16: позволяет изучить работу 16-разрядных микроконтроллеров семейства 68HC16 и состоит из: контроллерной платы, содержащей микроконтроллер MC68HC16Z1 и память (ОЗУ, ПЗУ) платы содержащей набор периферийных устройств, являющихся объектами управления.

Плата содержит:

• блок клавиатуры;
• блок термодатчика;
• электродвигатель постоянного тока со схемой управления;
• жидкокристаллический индикатор;
• делитель напряжения;
• кнопки для подачи сигналов прерывания на входы микроконтроллера.

Комплект на базе микроконтроллеров Motorola 683332:
предназначен для изучения функционирования 32-разрядного микроконтроллера MC68332, освоения его программирования и макетирования различных управляющих устройств на базе этого микропроцессора.

Микропроцессорный комплект на базе процессоров Intel MCS-196 и TMS320C2X.
Отличительной особенностью структурного построения аппаратной части комплекта является наличие двух микропроцессоров.
Основу процессорной платы комплекта составляют два высокопроизводительных процессора с различной архитектурой: 16-разрядный микроконтроллер семейства MCS-196 и 16-разрядный процессор обработки сигналов семейства TMS-320.
Центральное место в структурной схеме платы процессоров занимает ПЛИС, логическая мощность которой оценивается в 10000 эквивалентных вентилей.
Перепрограммирование ПЛИС делает возможной настройку аппаратной части под изучаемую дисциплину, а последовательное подключение межэлементных связей – строить учебный процесс таким образом, чтобы переходить от простой к более сложной структуре. В частности, от изучения основ построения элементов и узлов ЭВМ к построению устройств и систем.

Использование двух микропроцессоров, ориентированных на разные области применения в сочетании с ПЛИС, позволяет также изучать принципы построения многопроцессорных систем и комплексов.
Первой платой пользователя, ориентированной на использование в курсах «Элементы и узлы ЭВМ», и «Последовательные интерфейсы периферийных устройств ЭВМ и систем», была разработана так называемая плата интерфейсов (для стенда СУ1).
Для обеспечения занятий по курсу «Преобразователи информации» разработана плата преобразователей (для стенда СУ2).