Использование свободно распространяемых сред разработки в учебном процессе

Тезисы научно-практической конференции  "ИТО-Ростов 2003"

В настоящие время множество компаний, выпускающих электронные компоненты, предоставляют потребителям их продукции бесплатный программный инструментарий, предназначенный для разработки различных систем.

В то же время данные программные продукты могут быть с успехом использованы в обучающих целях при подготовке специалистов различных специальностей.

Например, в программе подготовки по специальности 220100 («Вычислительные машины, комплексы системы и сети») присутствует курс «Организация ЭВМ и систем», в котором излагаются основные принципы построения ЭВМ, работы вычислительной техники, система команд. Для лучшего усвоения материала необходимо выполнение студентами лабораторных работ, в которых можно применить среды для разработки систем на однокристальных ЭВМ (микроконтроллерах), поскольку ОЭВМ — это полноценный вычислительный узел, содержащий все основные компоненты современной ЭВМ — процессор, ОЗУ, ПЗУ, устройства ввода-вывода, а также имеющий свою систему инструкций, очень похожую на систему команд микропроцессоров фирмы Intel, применяемых в современных персональных компьютерах, рабочих станциях и суперЭВМ.

Таким образом, разобравшись с системой команд микроконтроллера, студент получит базовые знания по организации вычислительных процессов в более сложных процессорных системах.

Из множества производителей микроконтроллеров выделим фирму Microchip, выпускающую семейство популярных МК PIC-контроллеров.

Вместе с этим Microchip предоставляет для свободного использования интегрированную среду разработки (IDE) для контроллеров семейства PICMicro — MPLAB IDE, которая позволяет писать, отлаживать и оптимизировать текст программ. MPLAB включает текстовый редактор, симулятор (виртуальный отладчик), менеджер проектов и поддерживает эмуляторы (внутрисхемные отладчики) MPLAB-ICE и PICMASTER , программаторы PICSTART Plus и PRO MATE II и другие средства и инструменты разработок фирмы Microchip и других фирм. Программа работает на ПК по управлением ОС Windows 9x/Me/NT/XP. Интерфейс программы является стандартным для Windows-приложений.

Система команд контроллеров семейства PICMicro имеет всего 35 инструкций, что позволяет наиболее эффективно их использовать, и, несомненно, позволяет получить навыки в программировании вычислительных устройств на низком уровне. Выполнение любой операции прозрачно, поскольку среда MPLAB имеет встроенный отладчик и симулятор, с помощью которых можно отслеживать состояние любых регистров микроконтроллера.

Таким образом, используя среду разработки можно выработать навыки у студентов по проектированию, разработки программного обеспечения и его отладки для систем, использующих контроллеры фирмы Microchip, что будет являться базой для изучения более сложных вычислительных систем.

В Каменском институт (филиале) Южно-Российского Государственного университета (НПИ) программный комплекс MPLAB IDE используется при проведении лабораторных работ по дисциплине «Организация ЭВМ и систем» у студентов 2-го курса специальности 220100 — «Вычислительные машины, комплексы системы и сети».

Назад На главную страницу