Рекомендации по изучению дисциплины

ПРОГРАММИРОВАНИЕ ЭЛЕКТРОННЫХ УСТРОЙСТВ

 

 

Учебное пособие

 

 

Тольятти

Издательство ТГУ

 

УДК

ББК

Г

 

Рецензент:

заведующий кафедрой «Промышленная электроника», к.т.н., доцент

Тольяттинского государственного университета А.А. Шевцов.

 

 

Г Глибин Е.С., Прядилов А.В.Программирование электронных устройств: учеб. пособие / Е.С. Глибин, А.В. Прядилов. – Тольятти: Изд-во ТГУ, 2012. – 104 с.

 

 

В учебном пособии рассматривается программирование электронных схем на базе микропроцессоров: устройств вывода информации (дисплеи и принтеры), ввода информации (клавиатуры, мыши), сетевых коммуникаций, многоядерных и многопроцессорных систем, USB интерфейса. Приведен как теоретический материал, так и примеры программ с подробным разбором их работы.

Учебное пособие предназначено для студентов вузов, обучающихся по направлению подготовки бакалавров и дипломированных специалистов «Электроника и наноэлектроника» при изучении ими дисциплины «Программирование электронных устройств».

 

 

УДК

ББК

 

 

Рекомендовано к изданию научно-методическим советом Тольяттинского государственного университета.

 

 

© ФГБОУ ВПО «Тольяттинский государственный университет», 2012

 

 

Содержание

 

ВВЕДЕНИЕ 4

1 Рекомендации по изучению дисциплины 5

2 Программирование электронных устройств 8

2.1 Управляемые событиями программы 8

2.2 Визуализация цифровых данных 23

2.2.1 Вывод графической информации на дисплей 23

1.6.1 Вывод графической информации на принтер 34

1.7 Организация интерфейса пользователя 42

2.4 Сетевое программирование 50

2.4.1 Сетевые модели, протоколы и архитектура «клиент – сервер» 50

1.7.1 Windows Sockets 57

1.8 Основы технологии параллельных вычислений 85

3.6 Основы разработки и программирования простейших USB-устройств 98

Заключение 104

ВВЕДЕНИЕ

 

Цель данного пособия – помочь в изучении дисциплины «Программирование электронных устройств». Настоящее пособие предназначено для студентов всех отделений. В учебном пособии приведены начальные сведения о программировании периферийных устройств персонального компьютера, сетевых интерфейсов, многопроцессорных систем, usb-устройств на уровне взаимодействия программы с операционной системой.

Структурно пособие состоит из следующих разделов:

1. введения;

2. рекомендаций по изучению дисциплины;

3. основного теоретического материала;

4. заключения.

В рекомендациях по изучению дисциплины указаны цели и задачи дисциплины, даны рекомендации по изучению тем, библиографический список, а также контрольные вопросы.

В основном разделе рассматриваются теоретические вопросы по темам:

1. управляемые событиями программы;

2. программирование периферийных устройств ввода и вывода информации на примерах клавиатуры, мыши, дисплея и принтера;

3. интерфейс пользователя;

4. сетевые модели и протоколы, взаимодействие «клиент – сервер»;

5. использование интерфейса Беркли (BSD-интерфейса) для программирования сетевых интерфейсов;

6. многопроцессорные системы и многоядерные процессоры;

7. USB – интерфейс.

Структурно этот раздел пособия состоит из 6 тем. В каждой теме рассмотрены теоретические вопросы, приведен пример практической реализации программы в операционной среде Windows.

Для успешного изучения материала необходимо владеть языком программирования Си.

 

Рекомендации по изучению дисциплины

 

Дисциплина "Программирование электронных устройств" посвящена практическому изучению программирования электронных схем на базе микропроцессоров. В курсе изучаются программирование устройств вывода информации (дисплеи и принтеры), ввода информации (клавиатуры, мыши), сетевых коммуникаций на уровне операционной системы.

Целью изучения дисциплины "Программирование электронных устройств" является формирование знаний о современном состоянии микропроцессорной техники и получение практических навыков разработки программ, обеспечиващих функционирование электронных схем на базе микропроцессоров.

При изучении дисциплины решаются следующие задачи:

 

1. Получение практических навыков разработки алгоритмов, написания и отладки программ.

 

1. Знакомство с технологиями проектирования программных средств, построения пользовательского интерфейса, отображения графической информации, и технологиями параллельного программирования.

 

1. Изучение плат ввода-вывода данных.

Учебный курс «Программирование электронных устройств» базируется на знаниях и навыках полученных при изучении дисциплины «Информационные технологии». Ключевым требованием при изучении курса является владение основами программирования на языке Си, что подразумевает хорошее понимание следующего необходимого минимума:

1. лексические основы языка;
2. различные переменные базовых типов;
3. операторы условий и циклов;
4. переменные составных типов – одномерные и многомерные массивы, структуры;
5. указатели в языке Си;
6. определения, описания и вызовы функций.

Эти вопросы в данном пособии не рассматриваются.

Каждая глава основного раздела конспекта лекций состоит из двух логически связанных частей – в начале главы приводится теоретический материал, затем рассматривается практическое написание программы. Теоретический материал включает описание необходимых понятий и терминов, механизмов и подходов, которые используются при написании программ (например, краткий принцип работы сети Интернет с точки зрения программирования с использованием понятий IP – адрес, порт, сетевой протокол в главе посвященной сетевому программированию). Практический материал включает в себя рабочий пример и подробное описание его работы на уровне отдельных команд, их параметров в рамках языка Си. В конце главы приводится список контрольных вопросов для проверки понимания изложенного материала.