Порядок сдачи курсовых проектов

ГРОДНЕНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

Им. ЯНКИ КУПАЛЫ

В.М. Рамазанов, Ю.Р. Бейтюк

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

ПО КУРСОВОМУ ПРОЕКТИРОВАНИЮ

по курсу “Программируемые цифровые устройства”

для студентов 4 курса физико-технического факультета,

Специальности 1 - 38.02.01

«Информационно-измерительная техника»

 

Гродно 2005

ТЕМЫ КУРСОВЫХ ПРОЕКТОВ

№	Наименование темы
1.	FLASH-диск с USB портом
2.	Программируемый конвертор «DU – RS232»
3.	Цифровой многоканальный вольтметр с ЖКИ индикатором
4.	Коммуникационный CAN-модуль
5.	Коммуникационный I2C -модуль
6.	Программируемый регулятор температуры
7.	Программируемый функциональный генератор сигналов
8.	Встроенный контроллер манипулятора «мышь» для ПК
9.	Информационно-управляющий контроллер «бегущая строка»
10.	Управляемый коммутатор сети «mLAN»
11.	Контроллер приемника СДУ для бытовых телевизоров
12.	Конвертор протоколов I2C/MicrowireTM
13.	Контроллер управления матричным дисплеем графического эквалайзера
14.	FLASH-диск с 8 bit Parallel Slave Port
15.	Распределенная система контроля и управления лифтами
16.	Контроллер доступа в Internet по РРР протоколу
17.	Расширитель СОМ портов для ПК
18.	Контроллер указателя «Touch Pad» для ноутбука
19.	«Master»-контроллер AS интерфейса IEC 62026-2
20.	«Slave»-контроллер AS интерфейса IEC 62026-2
21.	«HART»-терминал
22.	«HART»-модем
23.	Контроллер для многоканальных систем сбора данных
24.	PS/2 контроллер клавиатуры для IBM совместимых ПК
25.	Логический анализатор IPX/SPX трафика в ЛВС

ПРАВИЛА ОФОРМЛЕНИЯ КУРСОВЫХ ПРОЕКТОВ

 

Расчетно-пояснительная записка, предъявляемая к защите, должна быть отпечатана на одной стороне листа формата А4 и содержать следующие обязательные разделы:

1. титульный лист, содержащий: название вуза, факультета, кафедры на которой выполнялся курсовой проект, тему курсового проекта, Ф.И.О студента и руководителя;

2. текст и номер задания, выбираемого студентом в соответствии с его порядковым номером в журнале студенческой группы;

3. краткий обзор существующих решений-аналогов для реализации систем, приведенных в задании;

4. структурная схема разрабатываемой системы с указанием уровней напряжения, сигналов, протоколов и скоростей обмена данными между блоками;

5. электрическая принципиальная схема разрабатываемой системы с указанием типов контроллера и периферийных элементов;

6. описания работы разрабатываемой системы по структурной и принципиальной схемам, используемых форматов, протоколов обмена данными, соответствующих временных диаграмм, а также используемых периферийных элементов и специализированных контроллеров, преобразователей протоколов и т.д.;

7. блок-схема алгоритма работы программного обеспечения для PIC контроллера, если в Вашей системе используется несколько PIC контроллеров, то блок схемы приводятся для каждого из них;

8. исходные тексты программ на ассемблере с комментариями основных процедур;

9. методику моделирования работы контроллера в среде MPLAB;

10. список использованной литературы;

11. содержание.

 

ТРЕБОВАНИЯ К СОДЕРЖАНИЮ ОСНОВНЫХ РАЗДЕЛОВ

 

При разработке приведенных выше разделов расчетно-пояснительной записки необходимо учитывать следующие обязательные требования:

1. устройство должно содержать в составе электрической принципиальной схемы управляющий PIC контроллер, их количество и тип не ограничены (с учетом наличия в перечне среды MPLAB), при этом периферийные микросхемы (если их использование разрешено) – могут быть любыми;

2. использование специализированных микросхем по умолчанию (аппаратных конверторов протоколов, коммуникационных контроллеров и т.д.) – запрещено, если иное специально не оговорено в условии задания;

3. в электрической принципиальной схеме должны быть показаны цепи общей синхронизации, питания, сброса, коррекции и т.д.;

4. при использовании программируемых специализированных преобразователей (если их использование разрешено) – необходимо представить их описание, внутреннее ПО, либо детальный алгоритм функционирования;

5. разработка ПО для PIC контроллера должна проводится в среде MPLAB, исключительно с использованием ассемблера в качестве языка программирования, без применения языков высокого уровня;

6. при разработке ПО необходимо учитывать реальное состояние регистров и портов выбранного контроллера при сбросе, наличие сторожевого таймера, начальный адрес размещения команд в ПЗУ команд, входные сигналы в исходном состоянии выберите на Ваше усмотрение, все относительные интервалы времени, если иное не указано в условии, задаются Вами из условия что один интервал равен одному циклу выполнения ПО;

7. при любых действиях, отличающихся от приведенных в условии задания (ошибочных, либо нарушении их правильной последовательности), контроллер не должен реагировать на команду и сохраняет предыдущее правильное состояние. Если в условии задания не указан режим, в который контроллер возвращается после выполнения какого-либо действия, то считается, что он должен вернуться в предыдущее состояние;

8. после компиляции проекта в среде MPLAB необходимо проверить не превышает ли объем hex-файла объема ПЗУ команд выбранного Вами PIC контроллера, превышение считается ошибкой разработки ПО или выбора контроллера;

9. отладку проекта необходимо проводить во ВСЕХ возможных (даже запрещенных) режимах работы контроллера MPLAB как в статическом режиме, так и в режиме анимации.

10. при нехватке исходных данных, не нарушая логику работы системы в целом, недостающие форматы и протоколы взаимодействия контроллера с периферийными элементами схемы выберите самостоятельно.

ВАРИАНТЫ ЗАДАНИЙ

 

 

FLASH-диск с USB портом

 

Разработать внешний по отношению к ПК накопитель данных с возможностью многократной записи-считывания, имеющий следующие параметры:

- общий объем памяти 1 Кбайт;

- интерфейс обмена Flash-диска данными с ПК – не ниже USB 1.0 в режиме «slave»;

- при необходимости возможно использование внешнего источника питания;

- USB драйвер обмена ОС ПК для накопителя считать известным, ПО накопителя должно обеспечивать лишь операции чтения-записи по USB шине;

- использование устройств хранения данных, отличных от EEPROM - запрещено;

- накопитель должен иметь минимальные масса-габаритные характеристики: масса не более 50 грамм, размеры не более 20х40х100 мм;

- в схеме накопителя должны отсутствовать движущиеся механические детали.

 

Коммуникационный CAN-модуль

 

Разработать модуль связи трех идентичных контроллеров по протоколу CAN 2.0, имеющий следующие параметры:

- обеспечивает адресную передачу содержимого ОЗУ от «master-контроллера» к выбранному «slave-контроллеру» с индикацией «master-контроллером» окончания безошибочного приема данных «slave-контроллером»;

- физическая среда передачи – двухпроводная линия;

- инициализация передачи и выбор адреса «slave-контроллера» осуществляется пользователем «master-контроллера» с подключенной к «master-контроллеру» клавиатуры;

- повторная передача по ранее выбранному адресу возможна лишь при отсутствии ошибок приема, при появлении такой ошибки, адрес неисправного «slave-контроллера» автоматически блокируется «master-контроллером» и становится недоступным для набора с клавиатуры;

- допустимо использование внешних аппаратных средств реализации протокола CAN и приемопередатчиков сети.

5. Коммуникационный I²C -модуль

 

Разработать модуль связи трех идентичных контроллеров по протоколу I²C, имеющий следующие параметры:

- обеспечивает адресную передачу содержимого ОЗУ от «master-контроллера» к выбранному «slave-контроллеру» с индикацией «master-контроллером» окончания безошибочного приема данных «slave-контроллером»;

- физическая среда передачи – трехпроводная линия;

- инициализация передачи и выбор адреса «slave-контроллера» осуществляется пользователем «master-контроллера» с подключенной к «master-контроллеру» клавиатуры;

- повторная передача по ранее выбранному адресу возможна лишь при отсутствии ошибок приема, при появлении такой ошибки, адрес неисправного «slave-контроллера» автоматически блокируется «master-контроллером» и становится недоступным для набора с клавиатуры;

- использование внешних аппаратных средств реализации протокола I²C и приемопередатчиков сети - недопустимо.

 

HART»-терминал

Разработать «ведущее» устройство (master) для организации двунаправленного цифрового канала «точка-точка» с 1 «ведомым» устройством по существующему однопроводному каналу передачи сигналов с аналогового датчика тока 4-20 мА в соответствии с протоколом HART (Highway Addressable Remote Transducer, http://www.hartcomm.org), имеющее следующие параметры:

- в автономном режиме производит последовательный циклический опрос ведомого устройства по однопроводному последовательному каналу;

- цикл работы устройства включает в себя формирование следующей последовательности универсальных (стандартные и специфические команды не поддерживаются) команд: «Read manufacturer and device type», «Read or write 32 character message», «Write polling address»;

- все считанные данные заносятся в последовательно расположенные регистры ОЗУ;

- информация, подлежащая передаче на «ведомое» устройство поступает на «master»-контроллер в параллельном коде и во всех случаях задается пользователем;

- входные и выходные сигналы имеют ТТЛ уровни;

- использование специализированных аппаратных преобразователей интерфейсов – запрещено.

HART»-модем

 

Разработать встроенное в аналоговый датчик тока 4-20 мА устройство, декодирования сигналов HART интерфейса и обеспечивающее двунаправленный обмен с «ведущим» устройством (master-контроллером) в соответствии в соответствии с протоколом HART (Highway Addressable Remote Transducer, http://www.hartcomm.org), имеющее следующие параметры:

- обмен информацией происходит по однопроводному последовательному каналу связи;

- устройство работает в автономном режиме при получении от «master-контроллера» следующей циклической последовательности универсальных (стандартные и специфические команды не поддерживаются) команд: «Read manufacturer and device type», «Read or write 32 character message», «Write polling address»;

- информация, подлежащая передаче на «master»-контроллер, поступает на аналоговый вход модема в виде сигнала тока в диапазоне 4-20 мА;

- выходные сигналы имеют ТТЛ уровни;

- все считанные данные заносятся в последовательно расположенные регистры ОЗУ;

- использование специализированных аппаратных преобразователей интерфейсов – запрещено.

 

ГРОДНЕНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

Им. ЯНКИ КУПАЛЫ

В.М. Рамазанов, Ю.Р. Бейтюк

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

ПО КУРСОВОМУ ПРОЕКТИРОВАНИЮ

по курсу “Программируемые цифровые устройства”

для студентов 4 курса физико-технического факультета,

Специальности 1 - 38.02.01

«Информационно-измерительная техника»

 

Гродно 2005

ТЕМЫ КУРСОВЫХ ПРОЕКТОВ

№	Наименование темы
1.	FLASH-диск с USB портом
2.	Программируемый конвертор «DU – RS232»
3.	Цифровой многоканальный вольтметр с ЖКИ индикатором
4.	Коммуникационный CAN-модуль
5.	Коммуникационный I2C -модуль
6.	Программируемый регулятор температуры
7.	Программируемый функциональный генератор сигналов
8.	Встроенный контроллер манипулятора «мышь» для ПК
9.	Информационно-управляющий контроллер «бегущая строка»
10.	Управляемый коммутатор сети «mLAN»
11.	Контроллер приемника СДУ для бытовых телевизоров
12.	Конвертор протоколов I2C/MicrowireTM
13.	Контроллер управления матричным дисплеем графического эквалайзера
14.	FLASH-диск с 8 bit Parallel Slave Port
15.	Распределенная система контроля и управления лифтами
16.	Контроллер доступа в Internet по РРР протоколу
17.	Расширитель СОМ портов для ПК
18.	Контроллер указателя «Touch Pad» для ноутбука
19.	«Master»-контроллер AS интерфейса IEC 62026-2
20.	«Slave»-контроллер AS интерфейса IEC 62026-2
21.	«HART»-терминал
22.	«HART»-модем
23.	Контроллер для многоканальных систем сбора данных
24.	PS/2 контроллер клавиатуры для IBM совместимых ПК
25.	Логический анализатор IPX/SPX трафика в ЛВС

ПРАВИЛА ОФОРМЛЕНИЯ КУРСОВЫХ ПРОЕКТОВ

 

Расчетно-пояснительная записка, предъявляемая к защите, должна быть отпечатана на одной стороне листа формата А4 и содержать следующие обязательные разделы:

1. титульный лист, содержащий: название вуза, факультета, кафедры на которой выполнялся курсовой проект, тему курсового проекта, Ф.И.О студента и руководителя;

2. текст и номер задания, выбираемого студентом в соответствии с его порядковым номером в журнале студенческой группы;

3. краткий обзор существующих решений-аналогов для реализации систем, приведенных в задании;

4. структурная схема разрабатываемой системы с указанием уровней напряжения, сигналов, протоколов и скоростей обмена данными между блоками;

5. электрическая принципиальная схема разрабатываемой системы с указанием типов контроллера и периферийных элементов;

6. описания работы разрабатываемой системы по структурной и принципиальной схемам, используемых форматов, протоколов обмена данными, соответствующих временных диаграмм, а также используемых периферийных элементов и специализированных контроллеров, преобразователей протоколов и т.д.;

7. блок-схема алгоритма работы программного обеспечения для PIC контроллера, если в Вашей системе используется несколько PIC контроллеров, то блок схемы приводятся для каждого из них;

8. исходные тексты программ на ассемблере с комментариями основных процедур;

9. методику моделирования работы контроллера в среде MPLAB;

10. список использованной литературы;

11. содержание.

 

ТРЕБОВАНИЯ К СОДЕРЖАНИЮ ОСНОВНЫХ РАЗДЕЛОВ

 

При разработке приведенных выше разделов расчетно-пояснительной записки необходимо учитывать следующие обязательные требования:

1. устройство должно содержать в составе электрической принципиальной схемы управляющий PIC контроллер, их количество и тип не ограничены (с учетом наличия в перечне среды MPLAB), при этом периферийные микросхемы (если их использование разрешено) – могут быть любыми;

2. использование специализированных микросхем по умолчанию (аппаратных конверторов протоколов, коммуникационных контроллеров и т.д.) – запрещено, если иное специально не оговорено в условии задания;

3. в электрической принципиальной схеме должны быть показаны цепи общей синхронизации, питания, сброса, коррекции и т.д.;

4. при использовании программируемых специализированных преобразователей (если их использование разрешено) – необходимо представить их описание, внутреннее ПО, либо детальный алгоритм функционирования;

5. разработка ПО для PIC контроллера должна проводится в среде MPLAB, исключительно с использованием ассемблера в качестве языка программирования, без применения языков высокого уровня;

6. при разработке ПО необходимо учитывать реальное состояние регистров и портов выбранного контроллера при сбросе, наличие сторожевого таймера, начальный адрес размещения команд в ПЗУ команд, входные сигналы в исходном состоянии выберите на Ваше усмотрение, все относительные интервалы времени, если иное не указано в условии, задаются Вами из условия что один интервал равен одному циклу выполнения ПО;

7. при любых действиях, отличающихся от приведенных в условии задания (ошибочных, либо нарушении их правильной последовательности), контроллер не должен реагировать на команду и сохраняет предыдущее правильное состояние. Если в условии задания не указан режим, в который контроллер возвращается после выполнения какого-либо действия, то считается, что он должен вернуться в предыдущее состояние;

8. после компиляции проекта в среде MPLAB необходимо проверить не превышает ли объем hex-файла объема ПЗУ команд выбранного Вами PIC контроллера, превышение считается ошибкой разработки ПО или выбора контроллера;

9. отладку проекта необходимо проводить во ВСЕХ возможных (даже запрещенных) режимах работы контроллера MPLAB как в статическом режиме, так и в режиме анимации.

10. при нехватке исходных данных, не нарушая логику работы системы в целом, недостающие форматы и протоколы взаимодействия контроллера с периферийными элементами схемы выберите самостоятельно.

ПОРЯДОК СДАЧИ КУРСОВЫХ ПРОЕКТОВ

 

Защита курсового проекта осуществляется в два этапа и включает в себя:

1. предоставление преподавателю расчетно-пояснительной записки, оформленной в соответствии с приведенными выше требованиями, и ответы на его вопросы по содержанию проекта;

2. моделирование работы системы в среде MPLAB.

ВАРИАНТЫ ЗАДАНИЙ

 

 

FLASH-диск с USB портом

 

Разработать внешний по отношению к ПК накопитель данных с возможностью многократной записи-считывания, имеющий следующие параметры:

- общий объем памяти 1 Кбайт;

- интерфейс обмена Flash-диска данными с ПК – не ниже USB 1.0 в режиме «slave»;

- при необходимости возможно использование внешнего источника питания;

- USB драйвер обмена ОС ПК для накопителя считать известным, ПО накопителя должно обеспечивать лишь операции чтения-записи по USB шине;

- использование устройств хранения данных, отличных от EEPROM - запрещено;

- накопитель должен иметь минимальные масса-габаритные характеристики: масса не более 50 грамм, размеры не более 20х40х100 мм;

- в схеме накопителя должны отсутствовать движущиеся механические детали.