🏠 Главная · Рабочие программы · 2025

---

Рабочая программа МДК.02.01 Микропроцессорные системы для студентов 4 курса разработана на основе Федерального государственного образовательного стандарта среднего профессионального образования по специальности 09.02.01 Компьютерные системы и комплексы, утверждённого приказом Министерства просвещения Российской Федерации от 25.05.2022 № 362, и является частью профессионального модуля ПМ.02 Проектирование управляющих программ компьютерных систем и комплексов.

Рабочая программа сформирована с учетом учебного плана специальности, базового лекционного материала по МДК.02.01, методических указаний по практическим работам и необходимости продолжения подготовки обучающихся на 4 курсе в части проектирования, интеграции, тестирования и диагностики микропроцессорных систем.

Организация-разработчик: Таврический колледж (структурное подразделение) ФГАОУ ВО «КФУ им. В.И. Вернадского».

Разработчик: Руденко Андрей Владимирович, преподаватель первой категории.

Рассмотрено и утверждено на заседании выпускающей методической комиссии по направлению подготовки 09.00.00 Информатика и вычислительная техника

от 10.02.2025 г. Протокол № 7

Председатель ___________ В. И. Соловьев

Результатом освоения рабочей программы МДК.02.01 Микропроцессорные системы на 4 курсе является углубление профессиональных знаний и умений обучающихся в области проектирования, интеграции, тестирования и диагностики микропроцессорных систем управления, а также подготовка к разработке законченных аппаратно-программных решений.

1. Общими (ОК) компетенциями:

Код	Наименование результата обучения
ОК 01.	Выбирать способы решения задач профессиональной деятельности применительно к различным контекстам
ОК 02.	Использовать современные средства поиска, анализа и интерпретации информации и информационные технологии для выполнения задач профессиональной деятельности
ОК 03.	Планировать и реализовывать собственное профессиональное и личностное развитие, предпринимательскую деятельность в профессиональной сфере, использовать знания по финансовой грамотности в различных жизненных ситуациях
ОК 04.	Эффективно взаимодействовать и работать в коллективе и команде
ОК 05.	Осуществлять устную и письменную коммуникацию на государственном языке Российской Федерации с учетом особенностей социального и культурного контекста
ОК 06.	Проявлять гражданско-патриотическую позицию, демонстрировать осознанное поведение на основе традиционных общечеловеческих ценностей, применять стандарты антикоррупционного поведения
ОК 07.	Содействовать сохранению окружающей среды, ресурсосбережению, применять знания об изменении климата, принципы бережливого производства, эффективно действовать в чрезвычайных ситуациях
ОК 08.	Использовать средства физической культуры для сохранения и укрепления здоровья в процессе профессиональной деятельности и поддержания необходимого уровня физической подготовленности
ОК 09.	Пользоваться профессиональной документацией на государственном и иностранном языках

2. Профессиональными (ПК) компетенциями:

Код	Наименование результата обучения
ПК 2.1.	Проектировать, разрабатывать и отлаживать программный код модулей управляющих программ
ПК 2.2.	Владеть методами командной разработки программных продуктов
ПК 2.3.	Выполнять интеграцию модулей в управляющую программу
ПК 2.4.	Тестировать и верифицировать выпуски управляющих программ
ПК 2.5.	Выполнять установку и обновление версий управляющих программ с учетом миграции при необходимости

3. В результате освоения МДК обучающийся должен:

иметь практический опыт:

• проектирования структурной и функциональной схемы микропроцессорной системы;

• разработки карты памяти и портов ввода-вывода микропроцессорной системы;

• подключения памяти, портов ввода-вывода, датчиков и исполнительных устройств к системной шине;

• разработки программ обслуживания внешних устройств, прерываний и последовательного обмена;

• тестирования, диагностики и документирования аппаратно-программных решений;

• разработки итогового проекта микропроцессорной системы управления. уметь:

• разрабатывать техническое задание и структурную схему микропроцессорной системы;

• выполнять распределение адресного пространства между ПЗУ, ОЗУ и устройствами ввода-вывода;

• проектировать простые схемы дешифрации адресов и формирования управляющих сигналов;

• выбирать микропроцессор, память, интерфейсные микросхемы и периферийные устройства для конкретной системы управления;

• составлять управляющие программы для обмена с памятью, портами и внешними устройствами;

• применять механизмы прерываний, таймеров, последовательного обмена и прямого доступа к памяти;

• выполнять тестирование, диагностику и отладку микропроцессорных систем;

• оформлять проектную документацию и результаты испытаний МПС. знать:

• этапы проектирования микропроцессорных систем управления;

• принципы организации системных шин, управляющих сигналов и временных диаграмм обмена;

• способы организации адресного пространства памяти и портов ввода-вывода;

• принципы подключения ПЗУ, ОЗУ, интерфейсных адаптеров, таймеров, датчиков и исполнительных устройств;

• методы организации программно-управляемого обмена, обмена по прерываниям и прямого доступа к памяти;

• назначение системных, загрузочных, тестовых и диагностических программ;

• методы тестирования, верификации, диагностики и повышения надежности МПС;

• требования к оформлению проектной документации на микропроцессорную систему.

Вид учебной работы	Объем часов
Объем образовательной программы по МДК на 4 курсе	96
Самостоятельная работа обучающегося	2
Объем работы обучающихся во взаимодействии с преподавателем	90
в том числе:
лекционные занятия	38
практические занятия	48
консультации	4
Промежуточная аттестация в форме экзамена	4

Наименование разделов и тем	Содержание учебного материала, практические занятия, самостоятельная работа обучающихся	Объем часов	Применение современных образовательных технологий
Введение	Цели и задачи изучения МДК.02.01 на 4 курсе. Место микропроцессорных систем в проектировании управляющих программ компьютерных систем и комплексов. Повторение базовых понятий: процессор, память, шины, порты, интерфейсы, управляющая программа.	2	интерактивная лекция
Раздел 1. Проектирование архитектуры микропроцессорной системы	Содержание учебного материала	10
	Тема 1.1. Этапы проектирования МПС. Постановка технического задания, анализ объекта управления, определение входных и выходных сигналов, формирование требований к быстродействию, памяти и периферии.	2	интерактивная лекция
	Тема 1.2. Организация шин и управляющих сигналов МПС. Шина адреса, шина данных, шина управления, сигналы чтения, записи, готовности, сброса, прерывания и захвата шин. Временные диаграммы обмена.	2	анализ временных диаграмм
	Тема 1.3. Адресное пространство микропроцессорной системы. Карта памяти и портов ввода-вывода, полная и неполная дешифрация адресов, формирование сигналов выбора устройств.	4	интерактивная лекция
	Тема 1.4. Выбор элементной базы для МПС. Критерии выбора микропроцессора, памяти, интерфейсных микросхем, генератора тактовых импульсов, источников питания и средств индикации.	2	лекция-дискуссия
	Практические занятия	10
	Практическая работа №1. Разработка технического задания и структурной схемы микропроцессорной системы управления.	4	практико-ориентированное обучение
	Практическая работа №2. Разработка карты памяти и портов ввода-вывода. Расчет сигналов выбора устройств и построение схемы дешифрации адресов.	6	практико-ориентированное обучение
Раздел 2. Подключение памяти и периферийных устройств	Содержание учебного материала	10
	Тема 2.1. Организация памяти в МПС. ПЗУ, ОЗУ, Flash, EEPROM, память программ и память данных. Подключение микросхем памяти к системной шине, расширение объема и разрядности памяти.	4	интерактивная лекция
	Тема 2.2. Порты ввода-вывода и программируемые интерфейсные адаптеры. Параллельный ввод-вывод, регистры данных, направления и состояния, программное управление внешними устройствами.	2	интерактивная лекция
	Тема 2.3. Таймеры-счетчики и прерывания в МПС. Назначение таймеров, режимы счета, генерация временных интервалов, обработка событий по прерыванию.	2	разбор алгоритмов
	Тема 2.4. Аналого-цифровые и цифро-аналоговые преобразователи. Подключение датчиков и исполнительных устройств к МПС, нормирование сигналов, гальваническая развязка.	2	проблемная лекция
	Практические занятия	12
	Практическая работа №3. Проектирование узла памяти микропроцессорной системы. Расчет адресов ПЗУ и ОЗУ, построение схемы подключения памяти.	4	практическая работа
	Практическая работа №4. Подключение параллельного порта ввода-вывода и разработка программы управления внешней индикацией.	4	практическая работа
	Практическая работа №5. Разработка программы обслуживания датчика или входного устройства с выводом результата на порт вывода.	4	практическая работа
Раздел 3. Интерфейсы обмена и системное программное обеспечение МПС	Содержание учебного материала	8
	Тема 3.1. Последовательные интерфейсы в МПС. UART, SPI, I2C: назначение, линии связи, режимы обмена, области применения, особенности программного обслуживания.	2	интерактивная лекция
	Тема 3.2. Организация прерываний. Вектор прерывания, обработчик прерывания, сохранение контекста, приоритеты, программное разрешение и запрещение прерываний.	2	анализ алгоритмов
	Тема 3.3. Прямой доступ к памяти и быстрый обмен данными. Назначение ПДП, захват шин, взаимодействие процессора, памяти и внешнего устройства.	2	интерактивная лекция
	Тема 3.4. Системное программное обеспечение МПС. Мониторные программы, загрузчики, тестовые программы, диагностические процедуры и сервисные подпрограммы.	2	проблемная лекция
	Практические занятия	12
	Практическая работа №6. Разработка алгоритма обмена с внешним устройством по прерыванию.	4	работа с алгоритмами
	Практическая работа №7. Разработка протокола последовательного обмена между МПС и внешним устройством.	4	практическая работа
	Практическая работа №8. Разработка тестовой и диагностической программы для проверки работоспособности МПС.	4	практическая работа
Раздел 4. Проектирование, тестирование и защита проекта МПС	Содержание учебного материала	8
	Тема 4.1. Тестирование аппаратно-программных решений. Методы функционального тестирования, контрольных точек, анализа сигналов, проверки регистров, памяти и портов.	2	интерактивная лекция
	Тема 4.2. Надежность и устойчивость МПС. Источники питания, сброс, сторожевой таймер, защита входов и выходов, электромагнитная совместимость, отказоустойчивость.	2	проблемная лекция
	Тема 4.3. Проектная документация на микропроцессорную систему. Структурная и функциональная схемы, перечень элементов, алгоритм работы, листинг программы, методика испытаний.	2	проектное обучение
	Тема 4.4. Современные направления развития МПС. Встраиваемые системы, микроконтроллеры, SoC, ПЛИС, системы реального времени, промышленная автоматизация и IoT.	2	лекция-дискуссия
	Практические занятия	14
	Практическая работа №9. Моделирование микропроцессорной системы в САПР или симуляторе. Разработка принципиальной схемы и проверка связей.	4	компьютерное моделирование
	Практическая работа №10. Разработка управляющей программы и плана тестирования для проектируемой МПС.	4	проектное обучение
	Практическая работа №11. Итоговый проект: разработка микропроцессорной системы управления объектом по индивидуальному заданию.	6	проектное обучение
	Самостоятельная работа. Подготовка пояснительной записки к итоговому проекту, оформление структурной схемы, карты адресов, алгоритма, листинга и методики испытаний.	2
	Консультации. Подготовка к защите итогового проекта и промежуточной аттестации.	4
Всего работа обучающихся во взаимодействии с преподавателем		90
Самостоятельная работа обучающегося		2
Промежуточная аттестация	Экзамен	4
Итого объем МДК на 4 курсе		96

Контроль и оценка результатов освоения МДК.02.01 Микропроцессорные системы на 4 курсе осуществляется преподавателем в процессе проведения занятий, выполнения обучающимися расчетно-проектных и практических заданий, защиты отчетов, выполнения итогового проекта, а также в ходе промежуточной аттестации.

Текущий контроль и промежуточная аттестация осуществляются в соответствии с Порядком организации и проведения текущего контроля успеваемости и промежуточной аттестации обучающихся в колледжах ФГАОУ ВО «КФУ им. В.И. Вернадского».

Материалы, используемые для контроля результатов обучения, приводятся в Фонде оценочных средств по МДК.

Вид контроля	Формы и методы контроля
Текущий контроль	Устный опрос, проверка конспектов, контроль выполнения практических работ, проверка структурных схем, карт адресов, алгоритмов, листингов программ и отчетов.
Рубежный контроль	Защита практических работ по разделам, выполнение индивидуальных расчетно-проектных заданий, проверка работоспособности программно-аппаратных решений.
Промежуточная аттестация	Экзамен с учетом защиты итогового проекта микропроцессорной системы.

1. Журавлев, А. Е. Организация и архитектура ЭВМ. Вычислительные системы : учебное пособие для СПО / А. Е. Журавлев. — Санкт-Петербург : Лань, 2020. — 144 с. — ISBN 978-5-8114-5450-1.

2. Макуха, В. К. Микропроцессорные системы и персональные компьютеры : учебное пособие для среднего профессионального образования / В. К. Макуха, В. А. Микерин. — 2-е изд., испр. и доп. — Москва : Издательство Юрайт, 2023. — 156 с. — ISBN 978-5-534-12091-2.

3. Сажнев, А. М. Микропроцессорные системы: цифровые устройства и микропроцессоры : учебное пособие для среднего профессионального образования / А. М. Сажнев. — 2-е изд., перераб. и доп. — Москва : Издательство Юрайт, 2023. — 139 с. — ISBN 978-5-534-12092-9.

1. Гуров, В. В. Проектирование микропроцессорных систем: лабораторный практикум : учебное пособие / В. В. Гуров, И. А. Егорова, В. Г. Тышкевич. — Москва : НИЯУ МИФИ, 2010. — 64 с.

2. Лычков, И. И. Архитектура микропроцессора Intel 8086. Разработка простых программ : учебное пособие / И. И. Лычков. — Москва : МГТУ им. Н. Э. Баумана, 2015. — 14 с.

3. Методические указания по выполнению практических работ по дисциплине МДК.02.01 Микропроцессорные системы. — Таврический колледж, 2025.

4. Презентационные материалы лекций по дисциплине МДК.02.01 Микропроцессорные системы.

5. Справочные материалы по системе команд и организации микропроцессорных систем на базе КР580ВМ80А, Intel 8080/8085 и совместимых учебных моделей.

Реализация программы МДК предполагает наличие лаборатории микропроцессоров и микропроцессорных систем.

• рабочие места обучающихся и рабочее место преподавателя;
• персональные компьютеры с операционной системой Windows и средствами разработки проектной документации;
• мультимедийный проектор или интерактивная панель;
• учебный эмулятор микропроцессорной системы на базе КР580ВМ80А;
• программные средства моделирования электронных схем и микропроцессорных систем;
• методические указания по практическим работам, презентационные материалы лекций и справочные материалы;
• макетные платы, соединительные провода, источники питания, логические элементы, индикаторы, датчики, элементы ввода и вывода для выполнения проектных заданий;
• средства подготовки отчетов, структурных схем, карт адресов, алгоритмов и листингов программ.

---

1. ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОЧЕЙ ПРОГРАММЫ МДК.02.01 Микропроцессорные системы →

Оригинал материала на GitHub