Курсовая работа: Разработка информационно-обучающей программы "Таймеры/счетчики и АЦП микроконтроллеров семейства AVR"

Сердцем (ядром) каждой электронно-вычислительной машины (ЭВМ) является микропроцессор либо микроконтроллер. Ряд ведущих мировых фирм, таких как Intel, Motorola, Siemens, Atmel порядка 10 лет разрабатывают и активно продвигают на рынке электронных компонентов серии специализированных однокристальных микропроцессоров и микроконтроллеров, специально предназначенные для встраивания в оборудование.

Микроконтроллеры AVR фирмы Atmel открывают одно из новых направлений в области разработки и архитектуры микроконтроллеров. Структура процессора AVR представляется как "высокопроизводительная RISC-архитектура с пониженным энергопотреблением" Гарвардского типа. Одним из основных достоинств этого контроллера является быстрое выполнение команд – он выполняет команду за один такт. AVR имеет, вероятно, наиболее разносторонний по своим возможностям процессор из всех микроконтроллеров. Это означает, что при разработке приложений нужно потратить немного больше времени на планирование размещения данных в памяти и регистрах, чем для других микроконтроллеров. Но благодаря своей разносторонности AVR очень прост в программировании как для разработчиков прикладных программ на языке ассемблера так и для тех, кто пишет компиляторы языков высокого уровня.

Для того чтобы понять принцип работы микроконтроллера необходимо практически поработать с ним. Но ввиду того, что существует множество разновидностей микроконтроллеров, иметь экземпляр каждого практически невозможно. Поэтому необходимы наглядные пособия, которые ясно и доходчиво показывали и демонстрировали бы процесс работы микроконтроллера.

Целью данной работы является разработка информационно-обучающей программы "Таймеры/счетчики и АЦП микроконтроллеров семейства AVR".

Программа будет позволять вести самостоятельное изучение материала, как в локальной компьютерной сети ХНУРЭ, так и в сети Интернет. С помощью сети программа будет работать под управлением операционных систем: FreeBSD, Linux, MicrosoftWindows2000 и выше, которая оснащена какой либо из програм-браузеров MSInternetExplorer, NetscapeNavigator, Opera, Konqueror.

1 АНАЛИЗ ИСХОДНОЙ ИНФОРМАЦИИ И ТРЕБОВАНИЙ ТЕХНИЧЕСКОГО ЗАДАНИЯ

1.1 Формулировка цели и постановка задачи

Необходимо разработать программу, которое давало бы представление о работе таймеров/счетчиков и аналого-цифрового преобразователя микроконтроллеров семейства AVR фирмы Atmel с подробным рассмотрением вопросов:

- таймеры/счетчики общего назначения;

- таймер/счетчик типа А;

- таймер/счетчик типа В;

- таймер/счетчик типа С;

- таймер/счетчик типа D;

- таймер/счетчик типа E;

- сторожевой таймер;

- аналого-цифровой преобразователь.

В связи с данными требованиями технического задания (ТЗ) и предлагаемых программных средств можно определить цель работы: создание обучающего компьютерного пособия "Таймеры-счетчики и АЦП микроконтроллеров семейства AVR" с учетом применения: широко используемого программного обеспечения; простоты доступа к информации; вложенности объема информации (использование гиперссылок); контроля качества изучения материала пособия.

Для реализации данной цели необходимо решить следующие задачи:

- из имеющихся систем и программных средств выбрать необходимые для реализации компьютерного электронного пособия;

- определить перечень рассматриваемых элементов пособия, которые отображали б реализацию предлагаемого теоретического материала;

- выполнить проверку работоспособности пособия по вложенности (использования гиперссылок) теоретической части, а также проверить правильность работы элемента пособия, определяющего контроль знаний в виде теста;

- минимизировать объем, занимаемый программой, для осуществления возможности оперативной пересылки по сети Internet.

1.2 Обзор аналогичных программных средств

После анализа задания, формулировки цели и задач работы необходимо ознакомится с имеющимися на сегодняшний день аналогичными программными средствами. Это позволит применить в разрабатываемом пособии лучшие из имеющихся средств реализации программ.

В результате исследования, проведенного при помощи глобальной сети Internet, было установлено, что на сегодняшний день количество аналогичных обучающих программных средств очень мало, и даже эти программы не решают все вопросы связанные с наглядностью и доступностью необходимой информации.

Материал, связанный с исследованием архитектурной организацией таймеров/счетчиков микроконтроллера и аналого-цифрового преобразователя сложный для восприятия и в связи с этим возникла необходимость в применении анимации, которую можно выполнить с использованием пакета MacromediaFlash.

Использование WWW-технологии является необходимым при разработке демонстрационно-обучающих программ, в её состав входят три взаимосвязанные технологии: HTTP – протокол передачи данных; HTML – язык, предназначенный для написания Web-страниц; Web-браузер – программа клиент для получения данных и отображения результатов. Файл на языке HTML приобретает облик WWW-документа только тогда, когда он интерпретируется программой просмотра. Программа, написанная на этом языке, может работать как на отдельном компьютере, так и в сети Интернет, не говоря уже о локальной сети.

Главными задачами программного продукта являются: быстрый и легкий переход от главы к главе; возможность работать на большом количестве компьютеров, под управлением различными ОС; использование возможностей мультимедиа. Для решения некоторых из них целесообразным является применение языка программирования HTML 4.0. Применяя скрипты, написанные на других языках программирования, возможности HTML значительно расширяются. Для таких задач как контроль знаний обучаемого компьютером уже оказывается недостаточным использование только лишь языка HTML с включениями скриптов на JavaScript или VBScript. Этот недостаток проявляется в том, что данные скрипты выполняются на компьютере пользователя и пользователь может просмотреть открывшуюся страничку непосредственно в виде программы на языке HTML. Это значит, что пользователь, имеющий начальные знания в языке HTML, может, проанализировав текст скрипта, определить, как нужно отвечать на вопросы. С точки зрения методики обучения это нежелательно, так как пользователь контролирует свои знания не в области обучаемого материала, а в области программирования на JavaScript. Поэтому при тестировании обучающего целесообразно отсылать ответы на сервер, а пользователь при этом должен получить только результат проверки.

Существует несколько видов технологии которая помогает решить эту проблему: PHP; ASP; Perl, для работы данной технологии на сервере нужно установить интерпретатор выбранного языка.

--> ЧИТАТЬ ПОЛНОСТЬЮ <--