Тема выпускной квалификационной работы: «Программно-методическое обеспечение цикла лабораторных работ на базе 32-х разрядного ARM микроконтроллер семейства Cortex-M». Данная работа посвящена разработке программно-методических указания для проведения виртуальных лабораторных по 32-х разрядному ARM микроконтроллеру семейства Cortex-M. Методические указания представляют собой описание создания проекта в среде автоматизированного проектирования Proteus и интегрированной среде разработки STM32CubeIDE, теоретические сведения о работе изучаемого устройства, задания для выполнения с вариативностью, и программ-примеров. Микроконтроллеры семейства Cortex-M имеют большую популярность, в качестве модели для изучения был сделан выбор – STM32F401VE, данная модель является наиболее мощной из представленных микроконтроллеров в среде Proteus семейства Cortex-M. В модулях лабораторных работ рассмотрены следующие темы: выполнение арифметико-логических операций с целыми и рациональными числами; работа с периферийными устройствами: семисегментный индикатор, ЖКИ, клавиатура; изучение внутренних устройств микроконтроллера: таймеры и АЦП; работа с UART. Рассмотрены принципы тестирования выполняемых студентами лабораторных работ с указанием места возникновения ошибки. Из среды Proteus через виртуальный com-порт результаты передаются программе, написанной на языке Python, и сравниваются с предварительно полученными результатами.

Theme of the final qualification work: «Software and methodological support for the cycle of laboratory work based on a 32-bit ARM microcontroller of the Cortex-M family». This work is devoted to the development of software and methodological guidelines for conducting virtual laboratory on a 32-bit ARM microcontroller of the Cortex-M family. The guidelines are a description of the creation of a project in the Proteus CAD environment and the STM32CubeIDE integrated development environment, theoretical information about the operation of the device under study, tasks for execution with variability, and example programs. Microcontrollers of the Cortex-M family are very popular, the choice was made as a model for study - STM32F401VE, this model is the most powerful of the microcontrollers presented in the Proteus environment of the Cortex-M family. The modules of laboratory work cover the following topics: performing arithmetic-logical operations with integers and rational numbers; work with peripheral devices: seven-segment indicator, LCD, keyboard; studying the internal devices of the microcontroller: timers and ADCs; work with UART. The principles of testing laboratory work performed by students with an indication of the place where the error occurred are considered. From the Proteus environment, the results are transferred to a program written in the Python language via a virtual com port and compared with the previously obtained results.

• Программно-методическое обеспечение цикла лабораторных работ на базе 32-х разрядного ARM микроконтроллера семейства Cortex-M
• Программно-методическое обеспечение цикла лабораторных работ на базе 32-х разрядного ARM микроконтроллера семейства Cortex-M
• СПИСОК ОБОЗНАЧЕНИЙ И СОКРАЩЕНИЙ
• ВВЕДЕНИЕ
• 1. ОБЗОР ПРЕДМЕТНОЙ ОБЛАСТИ
  • 1.1. Микроконтроллер
  • 1.2. Архитектура ARM
    • 1.2.1. Наборы команд
    • 1.2.3. Ядро Cortex-M
• 2. ИНСТРУМЕНТЫ, ИСПОЛЬЗУЕМЫЕ ПРИ РАЗРАБОТКЕ
  • 2.1. Выбор языка программирования
  • 2.2. Выбор системы автоматизированного проектирования
    • 2.2.1. Proteus
    • 2.2.2. NI Circuit Design Suite — Multisim
  • 2.3. Выбор модели микроконтроллера
  • 2.4. Выбор среды разработки
    • 2.4.1. Atollic TrueSTUDIO
    • 2.4.2. SW4STM32
    • 2.4.3. STM32CubeIDE
  • 2.5. Реализация тестирования
• 3. РАЗРАБОТКА МЕТОДИЧЕСКИХ УКАЗАНИЙ
  • 3.1. Технические характеристики STM32F401VE
  • 3.2. Сравнение STM32F401VE с STM32F401XX
  • 3.3. Организация цикла лабораторных работ
  • 3.4. Введение в STM32CubeIDE
  • 3.5. Введение в Proteus
  • 3.6. Введение в тестирование заданий
  • 3.7. Разработка модулей лабораторных работ
    • 3.7.1. Модуль 1. Арифметико-логические операции
    • 3.7.2. Модуль 2. Использование периферийных устройств
    • 3.7.3. Модуль 3. Использование внутренних устройств: АЦП и таймеров
    • 3.7.4. Модуль 4. Использование интерфейса UART
• ЗАКЛЮЧЕНИЕ
• СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ
• ПРИЛОЖЕНИЕ 1. ПРИМЕР ПРОГРАММЫ ТЕСТИРОВАНИЯ
• ПРИЛОЖЕНИЕ 2. БИБЛИОТЕКА ЖКИ.