Đề cương chi tiết Vi xử lý - Khoa điện tử - Trường Đại học kinh tế - Kỹ thuật công nghiệp

Nội dung text: Đề cương chi tiết Vi xử lý - Khoa điện tử - Trường Đại học kinh tế - Kỹ thuật công nghiệp

1. TRƯỜNG ĐẠI HỌC KINH TẾ - KỸ THUẬT CÔNG NGHIỆP KHOA ĐIỆN TỬ BỘ MÔN: KỸ THUẬT ĐIỆN TỬ ĐỀ CƯƠNG CHI TIẾT HỌC PHẦN: VI XỬ LÝ 1. THÔNG TIN CHUNG Tên học phần (tiếng Việt): VI XỬ LÝ Tên học phần (tiếng Anh): MICROPROCESSOR ENGINEERING Mã môn học: 32 Khoa/Bộ môn phụ trách: Kỹ thuật Điện tử Giảng viên phụ trách chính: Th.s Bùi Văn Hậu Email: bvhau@uneti.edu.vn GV tham gia giảng dạy: Th.s Giáp Văn Dương, Th.s Đào Hưng, Th.s Đặng Khánh Toàn, Th.S Vũ Anh Nam. Th.s Nguyễn Ngọc Thành Số tín chỉ: 4 (48, 24, 60, 120) Số tiết Lý thuyết: 48 Số tiết TH/TL: 24 48+24/2 = 15 tuần x 4 tiết/tuần Số tiết Tự học: 60 Tính chất của học phần: Bắt buộc Học phần tiên quyết: Kỹ thuật Điện tử Học phần học trước: Kỹ Thuật mạch Điện tử Các yêu cầu của học phần: Sinh viên có tài liệu học tập 2. MÔ TẢ HỌC PHẦN Kỹ thuật vi xử lý là môn học cung cấp cho sinh viên kiến thức về phương pháp xây dựng cũng như điều khiển hoạt động của một hệ thống có sự tham gia của bộ vi xử lý. Sinh viên có kiến thức về viết chương trình điều khiển hệ thống theo một chương trình định sẵn, nắm được cách thức ghép nối bộ vi xử lý với các ngoại vi nhập xuất cơ bản như nút ấn,
2. LCD, LED, ADC, DAC Chương trình định sẵn có thể nằm trong hoặc nằm ngoài bộ vi xử lý và được viết dựa trên một tập lệnh đã được xây dựng trước. 3. MỤC TIÊU CỦA HỌC PHẦN ĐỐI VỚI NGƯỜI HỌC Kiến thức Hiểu được kiến thức về vi xử lý và máy tính; biểu diễn thông tin trong hệ thống máy tính. Vận dụng kiến thức về lập trình hợp ngữ ASM cho 8086/8088 và 8051; lập trình vào ra cho 8051; lập trình Timer, Counter cho 8051. Hiểu được mô hình kiến trúc phần cứng của bộ vi xử lý 8086/8088 và 8051. Thực nghiệm phối ghép 8051 với thiết bị nhập xuất cơ bản. Kỹ năng Xây dựng được các mạch điện tử sử dụng vi điều khiển 8051. Thực hiện thuần thục phần mềm thiết kế, mô phỏng, lập trình cho hệ vi xử lý. Phẩm chất đạo đức và trách nhiệm Có năng lực dẫn dắt về chuyên môn, nghiệp vụ đã được đào tạo; có sáng kiến trong quá trình thực hiện nhiệm vụ được giao; có khả năng tự định hướng, thích nghi với các môi trư ng làm việc khác nhau. Có ph m chất đạo đức, trách nhiệm xã hội: Tuân thủ tốt quy định, luật pháp của nhà nước và cộng đ ng. Có trách nhiệm xã hội tốt đối với tập thể đơn vị và đối với cộng đ ng. Tinh thần, thái độ phục vụ tận tụy; tôn trọng khách hàng; tuân thủ các quy định về chuyên môn nghiệp vụ; tuân thủ luật pháp và quy định của cơ quan làm việc; có ý thức xây dựng tập thể đơn vị. 4. CHUẨN ĐẦU RA CỦA HỌC PHẦN Mã Mô tả CĐR học phần CĐR của CĐR Sau khi học xong môn học này, người học có thể: CTĐT G1 Về kiến thức Hiểu được kiến thức về vi xử lý và máy tính; biểu diễn thông tin G1.1.1 [1.3.1] trong hệ thống máy tính. Vận dụng kiến thức về lập trình hợp ngữ ASM cho 8086/8088 và G1.2.1 8051; lập trình vào ra cho 8051; lập trình Timer, Counter cho [1.3.1], [1.4.3] 8051. G1.2.2 Thực nghiệm phối ghép 8051 với thiết bị nhập xuất cơ bản [1.3.1], [1.4.3] G2 Về kỹ năng G2.1.1 Xây dựng được các mạch điện tử sử dụng vi điều khiển 8051 [2.1.2], [2.1.4]
3. Thực hiện thuần thục phần mềm thiết kế, mô phỏng, lập trình cho G2.1.2 [2.1.4] hệ vi xử lý Kỹ năng tư duy, làm việc độc lập: có kiến thức cơ s vững chắc, kỹ năng tiếp cận, tư duy và tìm được phương án tốt nhất để giải G2.2.1 [2.2.3] quyết các vấn đề một cách độc lập; có kỹ năng quản lý th i gian và quản trị công việc. Kỹ năng làm việc theo nhóm: có kỹ năng t chức làm việc theo nhóm, chia s ý kiến và thảo luận với các thành viên trong nhóm; có khả năng lãnh đạo nhóm, phân công nhiệm vụ, tạo động lực, G2.2.2 [2.2.4] giám sát hoạt động của nhóm, định hướng và nêu các ý tư ng mới về công việc, về sản ph m của nhóm, t ng kết các vấn đề đưa ra thảo luận nhóm. G3 Chuẩn về năng lực tự chủ và trách nhiệm Có năng lực dẫn dắt về chuyên môn, nghiệp vụ đã được đào tạo; có sáng kiến trong quá trình thực hiện nhiệm vụ được giao; có khả G3.1.1 [3.1.1] năng tự định hướng, thích nghi với các môi trư ng làm việc khác nhau; Có năng lực tự học tập, tích lũy kiến thức, kinh nghiệm để nâng cao trình độ chuyên môn nghiệp vụ; có khả năng đưa ra được kết luận về các vấn đề chuyên môn, nghiệp vụ thông thư ng và một G3.1.2 [3.1.2] số vấn đề phức tạp về mặt kỹ thuật; có năng lực lập kế hoạch, điều phối, phát huy trí tuệ tập thể; có năng lực đánh giá và cải tiến các hoạt động chuyên môn quy mô trung bình Trách nhiệm xã hội: Có trách nhiệm xã hội tốt đối với tập thể đơn G3.2.1 [3.2.2] vị và đối với cộng đ ng; Tinh thần, thái độ phục vụ tận tụy; tôn trọng khách hàng; tuân thủ G3.2.2 các quy định về chuyên môn nghiệp vụ; tuân thủ luật pháp và quy [3.2.3] định của cơ quan làm việc; có ý thức xây dựng tập thể đơn vị;
4. 5. NỘI DUNG MÔN HỌC, KẾ HOẠCH GIẢNG DẠY Số Số Tài liệu Tuần Nội dung tiết tiết tham thứ LT TH khảo Chương 1: Giới thiệu chung về vi xử lý và máy tính 1.1. Lịch sử phát triển của bộ vi xử lý 1 4 1,2,3,4,5 1.2. T ng quan hệ vi xử lý 1.3. Phân loại vi xử lý Chương 2: Biểu diễn thông tin trong hệ thống 2.1. Hệ đếm 2.2. Biểu diễn số nguyên 2 4 1,2,3,4,5 2.3. Biểu diễn số thực 2.4. Biểu diễn ký tự 2.5. Mã BCD Chương 3: Kiến trúc phần mềm của bộ vi xử lý 8086/8088 3 3.1. Sơ đ cấu trúc của 8086/8088 4 1,2,3,4,5 3.2. Các chế độ địa chỉ 3.3. Tập lệnh của 8086/8088 Chương 4: Lập trình hợp ngữ trên IBM-PC 4 4.1. Cú pháp hợp ngữ 4 4,5,6,7,8 4.2. Dữ liệu biến hằng 4.3. Cấu trúc chương trình hợp ngữ 4,5,6,7,8 5 4 4.4. Tạo các cấu trúc điều khiển 6 4.5. Ngăn xếp và thủ tục 4 4,5,6,7,8 7 Thảo luận , bài tập và kiểm tra 8 4,5,6,7,8 Chương 5: Tổng quan về bộ vi điều khiển 8051 4,5,6,7,8 5.1. Các bộ vi điều khiển và hệ thống nhúng 8 5.2. T ng quan họ 8051 4 Chương 6: Lập trình hợp ngữ 8051 6.1 Bên trong 8051
5. 6.2 Giới thiệu về lập trình hợp ngữ 6.3 Hợp dịch và chạy chương trình 8051 6.4 Bộ đếm chương trình và không gian ROM trong 8051 6.5 Các kiểu dữ liệu và các chỉ lệnh 6.6 Các bít c và thanh ghi PSW 6.7 Các băng thanh ghi và ngăn xếp của 8051 Chương 7: Tập lệnh 8051 4,5,6,7,8 7.1 Các chế độ địa chỉ 7.2 Lệnh nhảy lặp và gọi 9 4 7.3 Các lệnh số học 7.4 Các lệnh logic 7.5 Các lệnh thao tác bit Chương 8: Lập trình vào ra (Input/Output) 4,5,6,7,8 10 8.1 Mô tả chân 8051 4 8.2 Lập trình vào ra Chương 9: Lập trình Timer/Counter 4,5,6,7,8 11 9.1 Lập trình các bộ định th i của 8051 4 9.2 Lập trình cho bộ đếm Chương 10: Phối ghép 8051 với thiết bị nhập xuất cơ 4,5,6,7,8 bản 12 10.1 Phối ghép c ng vào/ra, ON/OFF 4 10.2 Phối Ghép LED đơn, LED 7 thanh 10.3 Phối ghép LCD 10.4 Phối ghép ADC 4,5,6,7,8 13 4 10.5 Phối ghép DAC 10.6 Phối ghép với bàn phím 4,5,6,7,8 14 4 10.7 Phối ghép điều khiển động cơ một chiều 15 Thảo luận, bài tập và kiểm tra 8 4,5,6,7,8
6. 6. MA TRẬN MỨC ĐỘ ĐÓNG GÓP CỦA NỘI DUNG GIẢNG DẠY ĐỂ ĐẠT ĐƯỢC CHUẨN ĐẦU RA CỦA HỌC PHẦN Mức 1: Thấp Mức 2: Trung bình Mức 3: Cao ( Các tiêu chí trong Chuẩn đầu ra của học phần xem trong bảng mã hóa CĐR của CTĐT và CĐR của học phần) Chuẩn đầu ra học phần Chương Nội dung giảng dạy G1.1.1 G1.2.1 G1.2.2 G2.1.1 G2.1.2 G2.2.1 G2.2.2 G3.1.1 G3.1.2 G3.2.1 G3.2.2 Chương 1: Giới thiệu chung về vi xử lý và máy tính 1.1. Lịch sử phát triển của bộ vi xử lý 2 1 1 1 1 1 1 1 1.2. T ng quan hệ vi xử lý 2 1 1 1 1 1 1 1.3. Phân loại vi xử lý 2 1 1 1 1 1 1 Chương 2: Biểu diễn thông tin trong hệ thống 2.1. Hệ đếm 2 1 1 1 1 1 1 2.2. Biểu diễn số nguyên 2 1 1 1 1 1 1 2 2.3. Biểu diễn số thực 2 1 1 1 1 1 1 2.4. Biểu diễn ký tự 2 1 1 1 1 1 1 2.5. Mã BCD 2 1 1 1 1 1 1 Chương 3 : Kiến trúc phần mềm của bộ vi xử lý 8086/8088 3.1. Sơ đ cấu trúc của 8086/8088 2 1 1 1 1 1 1 3 3.2. Các chế độ địa chỉ 2 1 1 1 1 1 1 3.3. Tập lệnh của 8086/8088 2 1 1 1 1 1 1
7. Chương 4: Lập trình hợp ngữ trên IBM-PC 4.1. Cú pháp hợp ngữ 2 1 1 1 1 1 1 4.2. Dữ liệu biến hằng 2 1 1 1 1 1 1 4 4.3. Cấu trúc chương trình hợp ngữ 2 2 1 1 1 1 1 1 4.4. Tạo các cấu trúc điều khiển 2 2 1 1 1 1 1 1 4.5. Ngăn xếp và thủ tục 2 1 1 1 1 1 1 Chương 5: Tổng quan về bộ vi điều khiển 8051 5.1. Các bộ vi điều khiển và hệ thống 5 2 1 1 1 1 1 1 nhúng 5.2. T ng quan họ 8051 2 1 1 1 1 1 1 Chương 6: Lập trình hợp ngữ 8051 6.1 Bên trong 8051 2 1 1 1 1 1 1 6.2 Giới thiệu về lập trình hợp ngữ 2 1 1 1 1 1 1 6.3 Hợp dịch và chạy chương trình 2 1 1 1 1 1 1 8051 6 6.4 Bộ đếm chương trình và không 2 1 1 1 1 1 1 gian ROM trong 8051 6.5 Các kiểu dữ liệu và các chỉ lệnh 2 1 1 1 1 1 1 6.6 Các bít c và thanh ghi PSW 2 1 1 1 1 1 1 6.7 Các băng thanh ghi và ngăn xếp 2 1 1 1 1 1 1 của 8051
8. Chương 7: Tập lệnh 8051 7.1 Các chế độ địa chỉ 2 1 1 1 1 1 1 7.2 Lệnh nhảy lặp và gọi 2 1 1 1 1 1 1 7 7.3 Các lệnh số học 2 1 1 1 1 1 1 7.4 Các lệnh logic 2 1 1 1 1 1 1 7.5 Các lệnh thao tác bit 2 1 1 1 1 1 1 Chương 8: Lập trình vào ra (Input/Output) 8 8.1 Mô tả chân 8051 2 1 1 1 1 1 1 8.2 Lập trình vào ra 2 2 1 1 1 1 1 1 Chương 9: Lập trình Timer/Counter 9 9.1 Lập trình các bộ định th i của 8051 2 2 1 1 1 1 1 1 9.2 Lập trình cho bộ đếm 2 2 1 1 1 1 1 1 Chương 10: Phối ghép 8051 với thiết bị nhập xuất cơ bản 10.1 Phối ghép c ng vào/ra, ON/OFF 2 2 2 1 1 1 1 1 1 10.2 Phối Ghép LED đơn, LED 7 thanh 2 2 2 1 1 1 1 1 1 10.3 Phối ghép LCD 2 2 2 1 1 1 1 1 1 10 10.4 Phối ghép ADC 2 2 2 1 1 1 1 1 1 10.5 Phối ghép DAC 2 2 2 1 1 1 1 1 1 10.6 Phối ghép với bàn phím 2 2 2 1 1 1 1 1 1 10.7 Phối ghép điều khiển động cơ một 2 2 2 1 1 1 1 1 1 chiều
9. 7. PHƯƠNG THỨC ĐÁNH GIÁ HỌC PHẦN Đánh dấu “x” vào giao giữa hàng (lần kiểm tra) và cột chu n đầu ra tương ứng với nội dung kiến thức, kỹ năng, đạo đức ph m chất cần kiểm tra của học phần. Điểm Chuẩn đầu ra học phần Quy định thành TT (Theo QĐ số 686/QĐ-ĐHKTKTCN phần G1.1.1 G1.2.1 G1.2.2 G2.1.1 G2.1.2 G2.2.1 G2.2.2 G3.1.1 G3.1.2 G3.2.1 G3.2.2 ngày 10/10/2018) (Tỷ lệ %) 1. Kiểm tra định kỳ lần 1 + Hình thức: trắc nghiệm trên giấy + Th i điểm: sau khi học hết chương x x x x x x x 1,2 + Hệ số: 2 2. Kiểm tra định kỳ lần 2 Điểm quá + Hình thức: trắc nghiệm trên giấy 1 trình + Th i điểm: sau khi học hết chương x x x x x x x x x (40%) 3,4 + Hệ số: 2 3. Kiểm tra định kỳ lần 3 + Hình thức: trắc nghiệm trên giấy. x x x x x x x x + Th i điểm: sau khi học hết chương 5,6,7
10. + Hệ số: 2 4. Kiểm tra định kỳ lần 3 + Hình thức: trắc nghiệm trên giấy. + Th i điểm: sau khi học hết chương x x x x x x x x x x 8,9,10 + Hệ số: 2 5. Kiểm tra thư ng xuyên + Hình thức: Tham gia thảo luận, kiểm tra 15 phút, hỏi đáp, bài tập trên lớp x x x x x x x x x x x + Số lần: Tối thiểu 4 lần/sinh viên + Hệ số: 1 6. Kiểm tra chuyên cần + Hình thức: Điểm danh theo th i gian tham gia học trên lớp x x x x x x + Số lần: 1 lần, vào th i điểm kết thúc học phần + Hệ số: 4 Điểm thi + Hình thức: trắc nghiệm trên máy tính kết thúc + Th i điểm: Theo lịch thi học kỳ 2 x x x x x x x x x x x học phần + Tính chất: Bắt buộc (60%)
11. 8. PHƯƠNG PHÁP DẠY VÀ HỌC  Giảng viên giới thiệu học phần, tài liệu học tập, tài liệu tham khảo, các địa chỉ website để tìm tư liệu liên quan đến môn học. Nêu nội dung cốt lõi của chương và t ng kết chương, sử dụng bài giảng điện tử, chương trình mô phỏng trong giảng dạy. Tập trung hướng dẫn học, tư vấn học, phản h i kết quả thảo luận, bài tập lớn, kết quả kiểm tra và các nội dung lý thuyết chính m i chương.  Giảng viên s mô tả các hoạt động thực tế trong quá trình sản xuất của một doanh nghiệp liên quan đến việc thiết kế, xây dựng v a lập trình cho hệ vi xử lý.  Các phương pháp giảng dạy có thể áp dụng: Phương pháp thuyết trình; Phương pháp thảo luận nhóm; Phương pháp mô phỏng; Phương pháp minh họa; Phương pháp miêu tả, làm mẫu.  Sinh viên chu n bị bài từng chương, làm bài tập đầy đủ, trau d i kỹ năng làm việc nhóm để chu n bị bài thảo luận. Trong quá trình học tập, sinh viên được khuyến khích đặt câu hỏi phản biện, trình bày quan điểm, các ý tư ng sáng tạo mới dưới nhiều hình thức khác nhau. 9. QUY ĐỊNH CỦA HỌC PHẦN 9.1. Quy định về tham dự lớp học  Sinh viên/học viên có trách nhiệm tham dự đầy đủ các bu i học. Trong trư ng hợp nghỉ học do lý do bất khả kháng thì phải có giấy t chứng minh đầy đủ và hợp lý.  Sinh viên vắng quá 50% bu i học dù có lý do hay không có lý do đều bị coi như không hoàn thành khóa học và phải đăng ký học lại vào học kỳ sau.  Tham dự các tiết học lý thuyết  Thực hiện đầy đủ các bài tập được giao trong cuốn sách tài liệu học tập Kỹ thuật vi xử lý  Tham dự kiểm tra giữa học kỳ  Tham dự thi kết thúc học phần  Chủ động t chức thực hiện gi tự học 9.2. Quy định về hành vi lớp học  Học phần được thực hiện trên nguyên tắc tôn trọng ngư i học và ngư i dạy. Mọi hành vi làm ảnh hư ng đến quá trình dạy và học đều bị nghiêm cấm.  Sinh viên phải đi học đúng gi quy định. Sinh viên đi trễ quá 15 phút sau khi gi học bắt đầu s không được tham dự bu i học.
12.  Tuyệt đối không làm n, gây ảnh hư ng đến ngư i khác trong quá trình học.  Tuyệt đối không được ăn uống, nhai kẹo cao su, sử dụng các thiết bị như điện thoại, máy nghe nhạc trong gi học. 10. TÀI LIỆU HỌC TẬP, THAM KHẢO 10.1 Tài liệu học tập [1]. Văn Thế Minh, “Kỹ thuật Vi xử lý”, NXB Khoa học và Kỹ thuật, 2012 10.2 Tài liệu tham khảo [2]. Kiều Xuân Thực, Vũ Thị Thu Hương, Vũ Trung Kiên, Vi điều khiển cấu trúc – lập trình và ứng dụng, NXB Giáo dục, 2010. [3]. Nguyễn Mạnh Giang, “Lập trình bằng ngôn ngữ Assembly cho máy tính PC - IBM”, NXB Giáo dục, 2000. [4]. Nguyễn Tăng Cư ng, Phan Quốc Thắng,”Cấu trúc và lập trình họ vi điều khiển 8051”, NXB Khoa học kỹ thuật, 2004 [5]. Tài liệu học tập Kỹ thuật vi xử lý, Khoa Điện tử - Trư ng Đại học Kinh tế - kỹ thuật công nghiệp [6]. Tống Văn On, Hoàng Đức Hải, Họ vi điều khiển 8051, NXB Lao động xã hội, 2005 [7]. Tống Văn On, Hoàng Đức Hải, Hợp ngữ và lập trình ứng dụng, NXB Giáo dục, 2001 [8]. Đ Xuân Tiến, “Kỹ thuật vi xử lý và lập trình Assembly cho hệ vi xử lý”, NXB Khoa học và Kỹ thuật, năm 2006. 11. HƯỚNG DẪN THỰC HIỆN  Các Khoa, Bộ môn ph biến đề cương chi tiết cho toàn thể giáo viên thực hiện.  Giảng viên ph biến đề cương chi tiết cho sinh viên vào bu i học đầu tiên của học phần.  Giảng viên thực hiện theo đúng đề cương chi tiết đã được duyệt. Hà Nội, ngày . tháng . năm 2018 Trưởng khoa Trưởng bộ môn Người biên soạn (Ký và ghi rõ họ tên) (Ký và ghi rõ họ tên) (Ký và ghi rõ họ tên) Bùi Huy Hải