Микропроцессорные операционные системы

Стенд предназначен для проведения лабораторно-практических работ для студентов высших, средних и профессионально-технических учебных заведений с целью изучения операционных систем реального времени в микроконтроллерных системах. Выполняя лабораторно-практические работы ученик приобретает опыт работы с операционными системами реального времени (ОСРВ) на микроконтроллерах, изучает задачи в ОСРВ, их параметры, приоритеты, задержки, очереди сообщений, многозадачность, схемы выделения памяти, мьютексы, семафоры, программные таймеры.

Модуль «Микроконтроллер ATmega32 и устройства ввода вывода»
Модуль «Микроконтроллер STM32 и устройства ввода вывода.
Модуль «Логический анализатор».

Состав

Базовая комплектация:

    1. 1. Модуль «Микроконтроллер ATmega32 и устройства ввода вывода» (1 шт.)
    2. 2. Модуль «Микроконтроллер STM32 и устройства ввода вывода» (1 шт.)
    3. 3. Модуль «Логический анализатор» (1 шт.)
    4. 4. Комплект соединительных приборных проводов (1 шт.)
    5. 5. USB кабель (3 шт.)
    6. 6. Комплект учебно-методических пособий (2 шт.)

 

    7. Программное обеспечение (1 компакт-диск).
Название комплектации Состав
МКОС Содержит базовую комплектацию
МКОС-К Дополнительно к базовой комплектации МКОС содержит ПК
МКОС-Н Дополнительно к базовой комплектации МКОС содержит ноутбук
МКОС-СК Стендовое исполнение базовой комплектации с ПК
МКОС-СН Стендовое исполнение базовой комплектации с ноутбуком

Функциональность стенда и его структура

Стенд выполнен в виде компактных модулей включающих в себя микроконтроллеры и устройства ввода-вывода, а также модуль логического анализатора. Модули с легкостью могут коммутироваться между собой с помощью приборных проводов. Для более глубокого изучения процессов в операционных системах реального времени используется логический анализатор.

Модуль «Микроконтроллер Atmega32 и устройства ввода-вывода»

Модуль позволяет изучить операционную систему реального времени на микроконтроллере Atmega32 в связке с периферийными устройствами, изучить различные интерфейсы, такие как SPI, I2C, UART и другие. На базе данного модуля можно получить законченное устройство и использовать его при написании курсовых работ.

Модуль «Микроконтроллер STM32F100 и устройства ввода-вывода»

Модуль позволяет изучить операционную систему реального времени на микроконтроллере STM32F100 в связке с периферийными устройствами, изучить различные интерфейсы, такие как SPI, I2C, UART и другие. На базе данного модуля можно получить законченное устройство и использовать его при написании курсовых работ.

Модуль «Логический анализатор»

Модуль предназначен для получения временных диаграмм работы интерфейсов. Этот модуль условно делится на несколько узлов. Главным узлом является непосредственно логический анализатор, который соединяется с компьютером через интерфейс USB. Также в модуле смонтирован датчик температуры DS18B20+ и память Touch-Memory (ключ-таблетка) с интерфейсами 1-wire. Для подключения доступны 16 каналов логического анализатора. Анализатор позволяет проводить измерение, декодирование и анализ сигналов I2C, UART (RS232C, RS485), SPI и смешанных сигналов.
Все модули стенда можно коммутировать между собой приборными проводами. Клеммы имеют защиту от короткого замыкания, что дает защиту от выхода из строя модулей при неверной коммутации.

Клеммы модуля могут быть соединены между собой в произвольном порядке, неверная коммутация не приведет к выходу из строя модуля. Модуль соединяется с ПК при помощи виртуального COM-порта, порт которого располагается на задней панели. Для сброса целевого микроконтроллера на лицевой панели расположена кнопка «Сброс». В модуле предусмотрена кнопка PSEN, предназначенная для входа в режим программирования микроконтроллера.
Данный стенд может поставляться и использоваться совместно с другими стендами нашей компании.

Учебно-методическое пособие

Специально для стенда разработан комплект учебно-методических пособий, которые помогут изучить операционные системы реального времени в работе на микроконтроллерах, как в теории, так и на практике, а также помогут с легкостью разобраться в работе стенда. Комплект учебно-методических пособий состоит из трёх руководств: теоретическое, управление стендом и лабораторный практикум. В теоретическом руководстве подробно рассматривается работа с операционными системами реального времени (ОСРВ) на различных микроконтроллерах, изучаются задачи ОСРВ, их приоритеты, задержки, рассматриваются очереди сообщений,виды многозадачности, работа с памятью, изучаются мьютексы, семафоры и программные таймеры. Руководство по управлению описывает принципы работы с каждым узлом стенда и как применить полученные знания в теории на реальном оборудовании. В конечном итоге в рамках лабораторного практикума закрепляются знания, полученные от теоретического материала, – студенты пишут программы для работы с ОСРВ на микроконтроллерах, используя различные устройства ввода-вывода.

Перечень лабораторных работ

    1. 1. Знакомство со стендом.

 

    1. 2. Задачи и их параметры. Задача «Бездействие».

 

    1. 3. Приоритеты. Удаление задач. Задержки.

 

    1. 4. Очереди сообщений.

 

    1. 5. Виды многозадачности. Кооперативная многозадачность.

 

    1. 6. Схемы выделения памяти.

 

    1. 7. Разделяемые ресурсы. Мьютексы.

 

    1. 8. Работа События и Прерывания. Семафоры.

 

    9. Программные таймеры.

Характеристики

Напряжение электропитания, В 5
Максимальное потребление тока, мА 500
Диапазон рабочих температур, ºС, Гц-C +10 … +40
Габаритные размеры, ШхВхГ, мм 180 х 60 х 135
Количество мест для обучаемых 1