Параллельные интерфейсы вычислительных систем

Назначение

Стенд предназначен для проведения лабораторно-практических работ для студентов высших, средних и профессионально-технических учебных заведений с целью получения знаний, опыта и навыков работы с параллельным интерфейсом подключения накопителей PATA (Parallel ATA, также широко известен, как интерфейс IDE) и параллельным интерфейсом подключения принтеров Centronics. После выполнения лабораторно-практических работ обучаемый изучит на практике методику передачи цифровых данных. Стенд также позволяет получить опыт в программировании микроконтроллеров, пополнить знания в языках программирования C, C++ и Assembler, и расширить знания по организации файловых систем, таких как FAT32 и т. п.

Внешний вид стенда

Комплектации поставки стенда

Базовая комплектация:

  1. Моноблок (1 шт.)
  2. Персональный компьютер
  3. Блок «Микроконтроллер ATMEGA128»
  4. Блок «Интерфейс PATA»
  5. Блок «Интерфейс Centronics»
  6. Блок «Модуль анализатора»
  7. Комплект соединительных приборных проводов
  8. Комплект учебно-методических пособий
  9. Программное обеспечение (1 компакт-диск).
Название комплектацииСостав
ParallelIntСодержит базовую комплектацию
ParallelInt-CДополнительно к базовой комплектации ParallelInt содержит комплект консоли (монитор, клавиатура и мышь)

Функциональность стенда и его структура

Особенностью исполнения данного стенда является конструкция в виде моноблока со встроенным персональным компьютером. Это позволяет экономить пространство при размещении стенда и избавляет от излишка проводов для подключения модулей. Выводы материнской платы ПК доступны на задней панели корпуса. На ПК установлена операционная система Windows.
Специально для стенда разработан комплект учебно-методических пособий, которые помогут изучить параллельные интерфейсы, используемые в вычислительных системах, 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 даётся описание основных моментов программирования микроконтроллера, теоретический материал по интерфейсам ParallelATA. 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 создают и настраивают сеть на изучаемом интерфейсе, используя различное оборудование.

Блок «Микроконтроллер ATMEGA128»

Модуль предназначен для изучения микроконтроллера и асинхронных приемопередатчиков UART в составе микропроцессорных систем. Модуль представлен следующими функциональными частями:

  • Микроконтроллер ATmega128, с программатором для программирования микроконтроллера через интерфейс SPI (1 шт.)
  • Жидкокристаллический четырехстрочный цифробуквенный дисплей (1 шт.)
  • 8-канальный генератор логических уровней (1 шт.)

Блок «Интерфейс PATA»

Модуль предназначен для изучения интерфейса PATA и подключения IDE накопителя на жестком магнитном диске к микроконтроллеру и персональному компьютеру. Также имеется возможность быстрого подключения к логическому анализатору. На лицевой панели выведены контакты этого интерфейса. Модуль представлен следующими функциональными частями:

  • PATA-разъем накопителя на жестком магнитном диске (1 шт.)
  • Блок уровней сигналов (1 шт.)
  • PATA-разъем персонального компьютера (1 шт.)

Блок «Интерфейс Centronics»

Модуль предназначен для изучения интерфейса Centronics и подключения к персональному компьютеру посредством данного интерфейса. Также имеется возможность быстрого подключения к логическому анализатору. На лицевой панели выведены контакты этого интерфейса. Модуль представлен следующими функциональными частями:

  • Разъем Centronics интерфейса (1 шт.)
  • Светодиоды для индикации логических уровней (8 шт.)
  • Справочная информация по разъемам IEEE 1284 (1 шт.)

Блок «Модуль анализатора»

Модуль предназначен для исследования временных диаграмм обмена по интерфейсам, освещенным в составе стенда, а также для обеспечения связи с персональным компьютером посредством преобразователя UART-USB. Модуль представлен следующими функциональными частями:

  • Логический анализатор (1 шт.)
  • Преобразователь USB-UART (1 шт.)
  • Разъем интерфейса PATA для быстрого соединения (1 шт.)
  • Разъем интерфейса Cenronics для быстрого соединения (1 шт.)
  • Блок логических уровней сигналов (1 шт.)

Перечень лабораторных работ

  1. Знакомство с комплексом, изучение программного и аппаратного обеспечения модуля логического анализатора, устройства и возможностей блока «Микроконтроллер ATMEGA128»;
  2. Изучение физических и логических принципов передачи информации в интерфейсе Centronics. Режим работы SPP. Создание прошивок в модуль микроконтроллер для обмена по интерфейсу Centronics в режиме ведущего и ведомого, ответное управление линиями производится с персонального компьютера при помощи советующего ПО;
  3. Изучение микроконтроллера с поддержкой аппаратных интерфейсов UART: прием и передача информации между микроконтроллером и персональным компьютером;
  4. Изучение физических и логических принципов передачи информации в интерфейсе PATA. Создание прошивки модуля микроконтроллера для обмена данными с PATA жестким диском. Изучение структуры MBR (Master Boot Record), чтение такой с жесткого диска и вывод на ЖКИ-дисплей;
  5. Изучение устройства файловой системы FAT32 с целью модернизации прошивки для обмена данными с PATA жестким диском для поиска, чтения и записи файлов, с отображением файлов на ЖКИ-дисплее;
  6. Добавление в прошивку микроконтроллера интерфейса доступа к данным на жестком диске по средством UART интерфейса, с управлением персональным компьютером с помощью терминала.

Характеристики

Напряжение электропитания, В220
Частота питающего напряжения, Гц50
Максимально потребляемая мощность, Вт300
Габаритные размеры, ШхВхГ, мм410 х 357 х 168
Количество мест для обучаемых1