Đề cương lý thuyết ôn tập môn Thiết bị ngoại vi và ghép nối | Học viện Công nghệ Bưu chính Viễn thông

lOMoARcPSD| 10435767
HỌC VIỆN CÔNG NGHỆ BƯU CHÍNH VIỄN THÔNG
KHOA KỸ THUẬT ĐIỆN TỬ 1 *****
ĐỀ CƯƠNG MÔN HỌC
(Phương pháp đào tạo theo tín chỉ)
THIẾT BỊ NGOẠI VI VÀ KỸ THUẬT GHÉP NỐI
Mã học phần: ELE1427 (02 tín chỉ) 1 lOMoARcPSD| 10435767
ĐỀ CƯƠNG HỌC PHẦN: THIẾT BỊ NGOẠI VI VÀ KỸ THUẬT GHÉP NỐI
Khoa: Kỹ thuật điện tử 1& 2
1.Thông tin về giảng viên Khoa
Kỹ thuật điện tử 1.
1.1. Giảng viên 1:
Họ và tên: Trần Thị Thúy Hà.
Chức danh, học hàm, học vị: Giảng viên, Thạc sỹ
Địa điểm làm việc: Học viện Công nghệ Bưu chính Viễn thông.
Địa chỉ liên hệ: Khoa Kỹ thuật Điện tử 1 Điện thoại: 0912166577 Email: hatt@ptit.edu.vn
Các hướng nghiên cứu chính: Điện tử - Viễn thông
1.2. Giảng viên 2:
Họ và tên: Nguyễn Ngọc Minh
Chức danh, học hàm, học vị: Giảng viên, Tiến sỹ
Địa điểm làm việc: Học viện Công nghệ Bưu chính Viễn thông
Địa chỉ liên hệ: Nguyễn Ngọc Minh. Bộ môn Kỹ thuật Điện tử- Khoa Điện tử. Học viện Công nghệ Bưu chính viễn thông. Điện thoại: 0912824193 Email:minhnn@ptit.edu.vn
Các hướng nghiên cứu chính: Xử lý tín hiệu ra đa, vi xử lý.
1.3 Giảng viên 3:
Họ và tên: Lương Công Duẩn
Chức danh, học hàm, học vị: Giảng viên, Kỹ sư
Địa điểm làm việc: Học viện Công nghệ Bưu chính Viễn thông.
Địa chỉ liên hệ: Lương Công Duẩn, Bộ môn Điện tử máy tính - Khoa Điện tử, Học viện Công nghệ Bưu chính viễn thông. Điện thoại: 0983410746 Email:duanlc@ptit.edu.vn
Các hướng nghiên cứu chính: Điện tử - Viễn thông
Khoa Kỹ thuật điện tử 2.
1.5. Giảng viên 1:
Họ và tên: Phạm Thế Duy.
Chức danh, học hàm, học vị: Giảng viên, Thạc sỹ. lOMoARcPSD| 10435767
Địa điểm làm việc: Khoa Kỹ thuật Điện tử 2- Học viện Công nghệ Bưu chính Viễn thông.
Điện thoại: 0903.661.501 Email: duypt@ptithcm.edu.vn Các
hướng nghiên cứu chính: Điện tử- Viễn thông.
1.5. Giảng viên 2:
Họ và tên: Tôn Thất Bảo Đạt.
Chức danh, học hàm, học vị: Giảng viên, Thạc sỹ.
Địa điểm làm việc: Khoa Kỹ thuật Điện tử 2- Học viện Công nghệ Bưu chính Viễn thông.
Điện thoại: 0918.071.882 Email: datttb@ptithcm.edu.vn Các
hướng nghiên cứu chính: Điện tử- Viễn thông.
2. Thông tin chung về môn học
- Tên môn học: Thiết bị ngoại vi và kỹ thuật ghép nối - Mã môn học: ELE1427
- Số tín chỉ (TC): 02 tín chỉ
- Loại môn học: Lựa chọn
- Các môn học tiên quyết: - Môn học trước: Kỹ thuật vi xử lý - Môn học song hành:
- Các yêu cầu đối với môn học:
Phòng học lý thuyết: Có projector và máy tính
Phòng bài tập: Có projector và máy tính, chia nhóm 20-30SV.
- Giờ tín chỉ đối với các hoạt động: + Nghe giảng lý thuyết:
22 tiết + Chữa bài trên lớp:
+ Thảo luận và Bài tập lớn: 08 tiết + Thí nghiệm, Thực hành: + Tự học:
Địa chỉ Khoa/Bộ môn phụ trách môn học:
Văn Phòng Khoa Kỹ thuật Điện tử 1.
Tầng 9, nhà A2, 94 Trần Phú, Mộ Lao, Hà Đông, Hà Nội. Điện thoại: 04-33820866.
Văn Phòng Khoa Kỹ thuật Điện tử 2.
Tầng 2, nhà A, Đường Man Thiện, Quận 9, TP.Hồ Chí Minh. Điện thoại: 08-37305317.
3. Mục tiêu của môn học Về kiến thức: lOMoARcPSD| 10435767
- Nắm được các kiến thức cơ bản về hệ vi xử lý, kiến trúc máy tính. Nắm được cấu
trúc chung của một hệ thống thu thập, truyền tải, lưu trữ và xử lý dữ liệu.
- Hiểu biết về các phương thức trao đổi thông tin của một máy tính hay hệ vi xử lý
với thế giới bên ngoài, các giao thức ghép nối, bus chuẩn cho ghép nối mở rộng,
giao tiếp số, giao tiếp tương tự.
- Hiểu biết về các chương trình điều khiển thiết bị (Device drivers). Kỹ năng:
- Nhận biết được các chuẩn giao tiếp giữa máy tính hay hệ vi xử lý với thế giới bên
ngoài, có khả năng đề xuất các ứng dụng phù hợp.
- Biết cách phân tích yêu cầu một bài toán điều khiển và thu thập dữ liệu bằng máy
tính, đưa ra giải pháp thích hợp.
- Biết thiết kế, chế tạo các mạch điện giao tiếp giữa máy tính và thế giới bên ngoài,
viết được các phần mềm điều khiển giao tiếp, thu thập và xử lý dữ liệu trên máy
tính bằng các ngôn ngữ lập trình hiện đại như C#, Java, JavaScript…vv Thái độ, Chuyên cần:
- Sinh viên cần lên lớp đầy đủ, nghiêm túc.
- Có ý thức xây dựng bài học, tích cực thảo luận, làm bài tập trên lớp.
- Có tinh thần tự học cao.
- Có tính sáng tạo, ham học hỏi, tìm hiểu các ngôn ngữ lập trình ứng dụng và các
phần mềm dành cho chuyên nghành Điện- Điện tử.
- Có tính cẩn trọng, tỉ mỉ khi thiết kế mạch điện, sự năng động, sáng tạo trong quá trình hoạt động nhóm.
Mục tiêu chi tiết cho từng nội dung của môn học Mục tiêu Bậc 1 Bậc 2 Bậc 3 Nội dung
Chương 1: -Nắm được sơ đồ kiến trúc -Nắm được thủ tục trao -Hiểu rõ bản chất của chế Cơ sở
ghép nối cơ bản của một hệ ghép nối. đổi dữ liệu của máy tính
độ trao đổi dữ liệu.
thiết bị ngoại vi -Nắm được các hoạt động cơ
bản của hệ thống, của vi mạch dùng trong bộ ghép nối. lOMoARcPSD| 10435767
Chương 2: -Hiểu được về cấu trúc, hoạt - Nắm được sơ đồ khối - Nắm được sơ đồ và Ghép nối qua
động của cổng song song. và nguyên lý hoạt động nguyên lý hoạt động của cổng song song -Hiểu
được các lệnh vào/ra của các khối ghép song 8255A.
dữ liệu song - Biết cách ghép nối và lập trình cho 8255A. Chương 3:
-Hiểu được về cấu trúc, hoạt - Nắm được sơ đồ khối
- Biết cách ghép nối và
Ghép nối qua động của cổng nối tiếp.
và nguyên lý hoạt động lập trình cho cổng RScổng nối tiếp
-Hiểu được các lệnh vào/ra của RS-232. 232. dữ liệu.
-Hiểu được các chuẩn nối tiếp. Chương 4:
-Hiểu được các sơ đồ, hoạt
-Biết cách ghép nối với
- Biết cách lập trình sử Ghép nối số động của bộ DAC bộ DAC dụng bộ ADC -tương tự
-Hiểu được các sơ đồ, hoạt
-Biết cách ghép nối với
- Biết cách lập trình sử (DAC), tương động của bộ ADC bộ ADC
dụng bộ DAC tự-số (ADC)
Chương 5: Một -Nắm bắt được các một số Hiểu được cách đóng - Biết cách lập trình số chuẩn đóng
chuẩn đóng gói dữ liệu phổ gói, phân tách dữ liệu ứng dụng các chuẩn gói dữ liệu biến của các chuẩn
đóng gói. đóng gói trong giao tiếp
Chương 6: -Hiểu được cấu trúc và hiểu - Nắm được các cấu trúc - Lập trình được phần Giới thiệu
một được cơ bản về một số lệnh cơ bản của ngôn mềm bằng ngôn ngữ số ngôn ngữ ngôn ngữ lập
trình máy ngữ lập trình C#, Java C#, Java thực hiện lập trình máy tính
giao tiếp với các tính hiện đại ngoại vi
4. Tóm tắt nội dung môn học (Khoảng 150 từ)
Môn học trang bị cho sinh viên những kiến thức cơ bản về các giao diện của máy tính hay
hệ vi xử lý. Giới thiệu cho sinh viên biết về các thiết bị ngoại vi thông dụng. Đồng thời cũng đề
cập đến các kỹ thuật giao tiếp giữa máy tính và ngoại vi thông qua các cổng, cổng giao tiếp chuẩn
hay hệ thống các bus mở rộng trên cả hai khía cạnh phần cứng và phần mềm. Khi học xong môn
học sinh viên có thể thực hiện việc ghép nối máy tính với các ngoại vi chuẩn của nhiều nhà sản
xuất khác nhau hay chế tạo mới các ngoại vu. Môn học giúp cho sinh viên có cách nhìn nhận mới
hơn về máy tính cá nhân (PC), coi nó như một trung tâm đo lường, điều khiển và thu thập, phân
tích dữ liệu thu được từ các hệ vật lý bên ngoài.
5. Nội dung chi tiết môn học
CHƯƠNG 1. CƠ SỞ GHÉP NỐI THIẾT BỊ NGOẠI VI lOMoARcPSD| 10435767
1.1. Giới thiệu chung
1.1.1. Cấu trúc hệ thống
1.1.2. Chức năng của khối ghép nối
1.2. Thủ tục trao đổi dữ liệu
1.2.1. Chế độ trao đổi dữ liệu của máy tính 1.2.2. Các loại ngắt
1.2.3. Xử lý ngắt của nhiều thiết bị ngoại vi
1.2.4. Các vi mạch xử lý ngắt
CHƯƠNG 2. GHÉP NỐI QUA CÔNG SONG SONG
2.1. Giới thiệu chung về cổng song song
2.2. Các lệnh vào/ra dữ liệu.
2.3. Khối ghép nối song song đơn giản.
2.3.1. Cửa vào/ra đơn giản không đối thoại.
2.3.2. Cửa vào/ra đơn giản có đối thoại.
2.4. Ghép nối song song điều khiển bằng chương trình.
2.4.1. Sơ đồ và chức năng của 8255A.
2.4.2. Chế độ làm việc của 8255A.
2.4.3. Ghép nối và lập trình với 8255A
CHƯƠNG 3. GHÉP NỐI QUA CỔNG NỐI TIẾP
3.1. Giới thiệu chung về trao đổi dữ liệu nối tiếp. 3.1.1. Nguồn gốc. 3.1.2. Đặc trưng.
3.1.3. Thủ tục trao đổi dữ liệu
3.2. Một số chuẩn ghép nối.
3.2.1. Giao tiếp UART – RS232 3.2.2. Giao tiếp SPI 3.2.3. Giao tiếp USB
3.2.4. Một số chuẩn giao tiếp khác
3.3. Lập trình cho cổng RS-232
3.3.1. Bộ truyền nhận không đồng bộ vạn năng 8250 3.3.2. Các thanh ghi.
3.3.3. Lập trình cho cổng RS-232 lOMoARcPSD| 10435767
CHƯƠNG 4. GHÉP NỐI SỐ - TƯƠNG TỰ (DAC), TƯƠNG TỰ - SỐ (ADC)
4.1. Giới thiệu tổng quan về DAC, ADC 4.2. Ghép nối với DAC. 4.3. Lập trình cho DAC. 4.4. Ghép nối với ADC. 4.5. Lập trình cho ADC.
CHƯƠNG 5: MỘT SỐ CHUẨN ĐÓNG GÓI DỮ LIỆU.
5.1. Giới thiệu chung và ứng dụng 5.2. Chuẩn đóng gói JSON
5.3. Chuẩn đóng gói Protocol Buffers 5.4. Chuẩn đóng gói XML
CHƯƠNG 6: KỸ THUẬT LẬP TRÌNH GHÉP NỐI MÁY TÍNH.
6.1. Kỹ thuật khai thác và thu thập dữ liệu.
6.2. Kỹ thuật lưu trữ dữ liệu.
6.3. Kỹ thuật xử lý dữ liệu. 6. Học liệu
6.1. Học liệu bắt buộc
[1] Giáo trình: Thiết bị ngoại vi và Kỹ thuật ghép nối, Học viện CNBCVT (chưa có) [2] Slide
bài giảng của giảng viên.
6.2. Học liệu tham khảo Tiếng Việt:
[3] Nguyễn Mạnh Giang, Ghép nối máy tính, Nhà xuất bản Giáo Dục, 1998.
[4] Ngô Diên Tập, Kỹ thuật ghép nối máy tính, Nhà xuất bản Giáo dục, 2003.
[5] Đỗ Xuân Tiến, Lập trình hệ thống và điều khiển thiết bị, Nhà xuất bản Khoa học kỹthuật, 2003. Tiếng Anh:
[6] Kelvin Jame, Newnes, PC Interfacing and Data Acquisition - Techniques for
MeasurementInstrumentation and Control, 2000.
[7] Vincent Him, Newnes, Visual Basic for Electronic Engineerings Applications, 2005 [8] Jan
Axelson, Newnes, USB complete, 2001.
[9] Jan Axelson, Newnes, Serial port complete, 2001
[10] Jan Axelson, Newnes, Parallel port complete, 2001. lOMoARcPSD| 10435767
[11] Ying Bai, CRC Press LLC, The Windows serial port programming handbook, 2005 Website: http://www.atmel.com http://www.alldatasheet.com http://www.intel.vn http://www.wikipedia.org
7. Hình thức tổ chức dạy học
7.2. Lịch trình tổ chức dạy học cụ thể lOMoARcPSD| 10435767 lOMoARcPSD| 10435767
bằng chương trình. [2] , [3], [4]
2.4.1 . Sơ đồ và chức năng của 8255A.
2.4.2 . Chế độ làm việc của 8255A.
2.4.3 . Ghép nối và lập trình với 8255A
Tuần 4, Nội dung: 4 lOMoARcPSD| 10435767 Hình thức Thời Nội dung chính Yêu cầu đối Ghi chú tổ chức gian với sinh viên dạy học ( tiết TC) Lý thuyết 2
3.1 . Giới thiệu chung về trao đổi dữ Đọc tài liệu liệu nối tiếp. [2] , [ 3], [4] 3.1.1 . Nguồn gốc. 3.1.2 . Đặc trưng. . Thủ tục tr 3.1.3 ao đổi dữ liệu . M 3.2
ột số chuẩn ghép nối.
3.3 . Lập trình cho cổng RS -232 . B 3.3.1
ộ truyền nhận nối tiếp không đồng bộ 8250 . C 3.3.2 ác thanh ghi.
3.3.3 . Lập trình cho cổng RS- 232
Tuần 5, Nội dung: 5 Hình thức Thời Nội dung chính Yêu cầu đối Ghi chú tổ chức gian với sinh viên dạy học (tiết TC) Lý thuyết 2 . G 4.1
iới thiệu tổng quan về DAC, Đọc tài liệu ADC [2] , [ 3], [4]
4.2 . Ghép nối với DAC.
4.3 . Lập trình cho DAC.
Tuần 6, Nội dung: 6 Hình thức Thời Nội dung chính Yêu cầu đối Ghi chú tổ chức gian với sinh viên dạy học ( tiết TC) lOMoARcPSD| 10435767 lOMoARcPSD| 10435767
8. Chính sách đối với môn học và các yêu cầu khác của giảng viên
• Lớp chia nhóm 3-4 người/nhóm để thực hiện bài tập lớn. Đúng hạn nộp quyển báo cáo và
trình bày báo cáo. Nếu không đúng hạn sẽ bị trừ điểm (trừ 1 điểm nếu nộp muộn từ 1-2
ngày; trừ 2 điểm nếu nộp muộn từ 3-4 ngày; trừ 3 điểm nếu nộp muộn từ 5 ngày trở lên). lOMoARcPSD| 10435767
• Thiếu một điểm thành phần (bài tập, bài kiểm tra giữa kỳ), hoặc nghỉ quá 30% tổng số giờ
của môn học, không được thi hết môn.
9. Phương pháp, hình thức kiểm tra – đánh giá kết quả học tập môn học
9.1. Kiểm tra đánh giá định kỳ
Hình thức kiểm tra Tỷ lệ Đặc điểm đánh
( Tham khảo ví dụ dưới đây) đánh giá giá
- Tham gia học tập trên lớp (đi học đầy đủ, tích cực 10 % Cá nhân thảo luận) - Bài tập lớn 30% Nhóm - Kiểm tra giữa kỳ 10% Cá nhân
- Kiểm tra cuối kỳ vấn đáp 50% Cá nhân
9.2. Nội dung và Tiêu chí đánh giá các loại bài tập Các loại bài tập Tiêu chí đánh giá
- Bài tập: làm theo nhóm ở nhà - Hiểu lý thuyết
- Đề ra được giải pháp
(Nội dung : thiết kế các ứng dụng ghép nối
- Thực hiện thành công trên thực tế. máy tính)
- Viết báo cáo và báo cáo tốt.
- Nắm vững kiến thức môn học
- Kiểm tra giữa kỳ, cuối kỳ
- Trả lời đúng các câu hỏi mà giáo viên đưa ra Giảng viên Duyệt
KT. Trưởng bộ môn
(Chủ trì biên soạn đề cương)
ThS Trần Thị Thúy Hà TS. Nguyễn Ngọc Minh TS. Nguyễn Ngọc Minh
KS. Lương Công Duẩn