Микропроцессорные системы и микроэлектроника
Лаборатория микроэлектроники предназначена для проведения практикума «микропроцессорные системы» поддерживающего соответствующий спецкурс кафедры. Цель курса и практикума - изучение основ микропроцессорных устройств, их применение в системах обработки информации.
Практикум базируется на современных и, имеющих применение практически во всех областях, связанных с it-технологиями, микроконтроллерах: однокристальных микропроцессорных устройствах с большим набором периферии. Это микроконтроллеры от фирмы atmel с 8-бит с архитектурой avr (atmega, xmega) и 32 - бит высокопроизводительные с архитектурой arm (advanced risc machine). Для работы в режиме жесткого реального времени имеются стенды от фирмы xmos (Великобритания) в основе которых микроконтроллеры с многоядерной и мультитредовой архитектурой. Кроме того, для освоения алгоритмов и аппаратуры цифровой обработки сигналов лаборатория оснащена стендами от “analog devices” на основе процессоров цос (blackfin, sharck, tigersharck), а также программируемой логики на основе чипов “cyclon ii” от фирмы “altera”. В ходе практикума студенты осваивают системы разработки для данных типов микроконтроллеров – это avr studio, atmelsudio 6, iar, cross core embedded studio, visual dsp и quartus. Для выполнения работ (написания приложений) используются языки ассемблера и Си.
Рабочее место (лабораторный стенд) представляет собой компьютер с программными средствами разработки, модуль с микроконтроллером и схемным обрамлением (используются starter kit). Для визуального контроля сигналов внешних устройств применяются современные цифровые осциллографы.
В настоящее время студентам предлагаются различные по сложности задания, в зависимости от подготовки и мотивации. В качестве обязательных, базовых предлагаются:
- реализовать взаимодействие (связь) микроконтроллера с компьютером стенда по интерфейсу rs232;
- написать приложение для управления шаговым двигателем;
- написать приложение для формирования аналоговых сигналов заданной формы с помощью таймера в режиме шим.
В лаборатории микроэлектроники помимо практикума выполняются также курсовые и дипломные работы, связанные с разработками устройств на МК для научных экспериментов. Примерами могут служить блок автоматической фокусировки российско-турецкого телескопа rtt-150, расположенного в Турции, или система регистрации искусственного свечения ионосферы, вызванного воздействием мощной радиоволны, которые практически полностью созданы студентами в процессе выполнения курсовых и дипломных работ, и являются важной составляющей научных исследований кафедры.
