Для разработки микроконтроллерного устройства студенту необходимо выбрать наиболее подходящий МК, подключить к нему датчики, клавиатуру, индикатор, ключи, организовать, при необходимости связь (интерфейс) с другими микропроцессорными устройствами и т. д., а также разработать наиболее сложную и трудоемкую часть устройства – программу. На начальном этапе освоения МК целесообразно использовать язык программирования Ассемблер. Этот язык по сравнению с языками программирования высокого уровня, например Си, дает возможность студенту при изучении МК мыслить в терминах цифровой электроники, что обеспечивает реализацию принципа преемственности в обучении. Кроме того, Ассемблер это один из лучших после математики инструментов, развивающий логическое мышление и создающий предпосылки для творческой деятельности студента, то есть позволяющий обучать природосообразно.
Согласно данным Интернет-опросов наибольшим спросом у отечественных разработчиков новой техники пользуются микроконтроллеры AVR корпорации Atmel. По соотношению цена-производительность-энергопотребление они занимают одно из первых мест в мире и признаны индустриальным стандартом. Этими обстоятельствами объясняется наш выбор МК для изучения.
В настоящее время по МК AVR выпущено достаточно много изданий, в которых приводятся примеры построения различных устройств. Однако в большинстве случаев рассматриваемые устройства не реализуют типовые функции информационно-измерительных систем. Для восполнения указанного пробела в учебном пособии рассмотрены примеры программирования типовых функций систем управления: преобразование физических величин в цифровой код, ввод информации от датчиков и клавиатуры, вывод информации на индикатор, формирование управляющих сигналов исполнительными устройствами. Освоение этих функций формирует у студента комплексный подход к решению инженерных задач в области применения микроконтроллеров.
В пособии используется методическая система, основанная на дискретном логическом характере изучаемого материала, для изложения которого выбраны сообщающий, проблемный и программированный типы обучения.
Самостоятельная работа студентов предусматривает осмысление и закрепление теоретического материала путем выполнения тестов и заданий по программированию.
2) Аппаратно-программный блок комплекса представлен стендом микроконтроллерным [4] и комплектом программ типовых функций микропроцессорных систем управления. Основное назначение блока – реализация практической составляющей в обучении программированию МК.