Wydział Elektryczny - Elektronika i telekomunikacja (S1)
Sylabus przedmiotu Technika mikroprocesorowa:
Informacje podstawowe
| Kierunek studiów | Elektronika i telekomunikacja | ||
|---|---|---|---|
| Forma studiów | studia stacjonarne | Poziom | pierwszego stopnia |
| Tytuł zawodowy absolwenta | inżynier | ||
| Obszary studiów | nauki techniczne, studia inżynierskie | ||
| Profil | ogólnoakademicki | ||
| Moduł | — | ||
| Przedmiot | Technika mikroprocesorowa | ||
| Specjalność | przedmiot wspólny | ||
| Jednostka prowadząca | Katedra Inżynierii Systemów, Sygnałów i Elektroniki | ||
| Nauczyciel odpowiedzialny | Andrzej Biedka <Andrzej.Biedka@zut.edu.pl> | ||
| Inni nauczyciele | Andrzej Biedka <Andrzej.Biedka@zut.edu.pl> | ||
| ECTS (planowane) | 5,0 | ECTS (formy) | 5,0 |
| Forma zaliczenia | egzamin | Język | polski |
| Blok obieralny | — | Grupa obieralna | — |
Formy dydaktyczne
Wymagania wstępne
| KOD | Wymaganie wstępne |
|---|---|
| W-1 | Podstawowa wiedza z zakresu techniki cyfrowej |
| W-2 | Podstawowa wiedza z zakresu techniki analogowej |
| W-3 | Podstawowa wiedza z zakresu informatyki |
Cele przedmiotu
| KOD | Cel modułu/przedmiotu |
|---|---|
| C-1 | Zapoznanie studentów z budową mikroprocesorów i mikrokontrolerów. |
| C-2 | Zapoznanie studentów z podstawowymi metodami projektowania systemów elektronicznych wykorzystujących mikrokotrolery. |
| C-3 | Zapoznanie studentów z obsługą środowisk programistycznych IDE wykorzystywanych przy tworzeniu oprogramowania mikrokontrolerów. |
| C-4 | Rozbudzenie zainteresowania oraz ukształtowanie umiejętności programowania mikroprocesorów |
Treści programowe z podziałem na formy zajęć
| KOD | Treść programowa | Godziny |
|---|---|---|
| laboratoria | ||
| T-L-1 | Omówienie stanowiska dydaktycznego i zapoznanie ze środowiskiem programowania. | 2 |
| T-L-2 | Wprowadzenie do języka C dla mikrokontrolera, proste struktury programowe w języku C. | 2 |
| T-L-3 | Obsługa portów I/O mikrokontrolera. | 2 |
| T-L-4 | Układ czasowo-licznikowy mikrokontrolera. Tworzenie oprogramowania wykorzystującego różne tryby pracy układów czasowo-licznikowych. | 4 |
| T-L-5 | Układ przerwań. | 2 |
| T-L-6 | Timery i układ przerwań - programowanie. | 4 |
| T-L-7 | Układy wyświetlania informacji z wyświetlaczami 7-segmentowymi. | 4 |
| T-L-8 | Układy wprowadzania informacji. | 2 |
| T-L-9 | Sterowanie silnika krokowego. | 2 |
| T-L-10 | Port transmisji szeregowej UART. | 2 |
| T-L-11 | Programowanie przetwornika A/C mikrokontrolera. | 2 |
| T-L-12 | Zaliczenie. | 2 |
| 30 | ||
| wykłady | ||
| T-W-1 | Podstawowe pojęcia związane z techniką mikroprocesorową: magistrala, bramka trójstanowa. Ogólna budowa mikroprocesora, schemat blokowy systemu mikroprocesorowego. | 2 |
| T-W-2 | Schemat systemu uP (bloki funkcjonalne, rola), uC i uP (rozróżnianie). Architektury systemów mikroprocesorowych. | 2 |
| T-W-3 | Rozkazy mikroprocesora: struktura rozkazu, sposoby zapisu rozkazu, cykl wykonania, rozkazy jedno i wielobajtowe. Lista rozkazów mikroprocesora, typy rozkazów. Język asemblera, programy tłumaczące. Ogólne informacje o językach wysokiego poziomu stosowanych w programowaniu mikrokontrolerów. | 2 |
| T-W-4 | Port równoległy jako podstawowy kanał komunikacyjny systemu mikroprocesorowego. Budowa portu na wybranych przykładach rodzin mikrokontrolerów, rejestry konfiguracyjne portu. Parametry elektryczne linii portu, przykłady przyłączania urządzeń wyjściowych i wejściowych. Przykłady programowania portów równoległych. | 2 |
| T-W-5 | Układy czasowo-licznikowe stosowane w mikrokontrolerach. Budowa, tryby pracy, przeznaczenie, programowanie. Przegląd typowych rozwiązań. Tryby PWM pracy ukłaówy czasowo-licznikowych. | 2 |
| T-W-6 | System przerwań, idea pracy, przeznaczenie, przykłady programowe dla wybranych rodzin mikrokontrolerów. | 2 |
| T-W-7 | Transmisja szeregowa synchroniczna i asynchroniczna, USART. Magistrale szeregowe: SPI, I2C, 1-Wire, CAN. Charakterystyka, obszar zastosowań. Przegląd typowych rozwiązań dla wybranych rodzin mikrokontrolerów. | 6 |
| T-W-8 | Przetworniki A/C i C/A w systemie mikroprocesorowym. Charakterystyka przetworników, parametry, warunki poprawnej pracy. Przegląd typowych rozwiązań dla wybranych rodzin mikrokontrolerów. | 2 |
| T-W-9 | Taktowanie mikroprocesora, dystrybucja zegara. Układy nadzorcze – Watchdog, ochrona przed zanikiem zasilania. Układy RTC. Tryby obniżonego poboru mocy mikrokontrolerów. | 2 |
| T-W-10 | Mikrokontrolery 16 i 32-bitowe. Charakterystyka, podstawowe architektury. | 2 |
| T-W-11 | Układy DMA w mikrokontrolerach. | 2 |
| T-W-12 | Systemy RTOS w mikrokontrolerach. | 4 |
| 30 | ||
Obciążenie pracą studenta - formy aktywności
| KOD | Forma aktywności | Godziny |
|---|---|---|
| laboratoria | ||
| A-L-1 | Uczestnictwo w zajęciach | 30 |
| A-L-2 | Przygotowanie się do zajęć i opracowanie wyników pracy | 20 |
| A-L-3 | Przygotowanie i powtórzenie materiału do zaliczeń | 10 |
| 60 | ||
| wykłady | ||
| A-W-1 | Uczestnictwo w zajęciach | 30 |
| A-W-2 | Studia literaturowe treści zaleconych przez wykładowcę | 30 |
| A-W-3 | Przygotowanie do egzaminu | 30 |
| 90 | ||
Metody nauczania / narzędzia dydaktyczne
| KOD | Metoda nauczania / narzędzie dydaktyczne |
|---|---|
| M-1 | Wykład z wykorzystaniem prezentacji |
| M-2 | Demonstrację zrealizowanych algorytmów na procesorze |
| M-3 | Stanowisko laboratoryjne: nauka programowania procesora |
Sposoby oceny
| KOD | Sposób oceny |
|---|---|
| S-1 | Ocena formująca: Sprawdziany wstępne przed ćwiczeniami laboratoryjnymi |
| S-2 | Ocena formująca: Ocena pracy w zespole laboratoryjnym |
| S-3 | Ocena podsumowująca: Zaliczenie praktyczne umiejetności programowania mikroprocesora |
| S-4 | Ocena podsumowująca: Zaliczenie wiedzy z dziedziny techniki mikroprocesorowej |
Zamierzone efekty kształcenia - wiedza
| Zamierzone efekty kształcenia | Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiów | Odniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształcenia | Odniesienie do efektów kształcenia prowadzących do uzyskania tytułu zawodowego inżyniera | Cel przedmiotu | Treści programowe | Metody nauczania | Sposób oceny |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| ET_1A_C11_W01 Student zna strukturę wewnętrzną współczesnych układów mikroprocesorowych rozumie zasady ich działania i programowania oraz zna zasady projektowania urządzeń elektronicznych z ich wykorzystaniem. | ET_1A_W06, ET_1A_W08 | — | — | C-1, C-4 | T-W-3, T-W-5, T-W-6, T-W-8, T-W-11, T-W-10, T-W-9, T-W-12, T-W-2, T-W-4, T-W-7, T-W-1 | M-1, M-2 | S-4, S-3 |
Zamierzone efekty kształcenia - umiejętności
| Zamierzone efekty kształcenia | Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiów | Odniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształcenia | Odniesienie do efektów kształcenia prowadzących do uzyskania tytułu zawodowego inżyniera | Cel przedmiotu | Treści programowe | Metody nauczania | Sposób oceny |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| ET_1A_C11_U01 Student potrafi napisać, uruchomić i przetestować program mikroprocesorowy na bazie zadanego prostego algorytmu. | ET_1A_U05, ET_1A_U12, ET_1A_U15, ET_1A_U18, ET_1A_U19, ET_1A_U21 | — | — | C-1, C-4 | T-L-12, T-L-2, T-L-3, T-L-5, T-L-6, T-L-8, T-L-9, T-L-10, T-L-11, T-L-7, T-L-1, T-L-4 | M-1, M-2, M-3 | S-4, S-1, S-2, S-3 |
Kryterium oceny - wiedza
| Efekt kształcenia | Ocena | Kryterium oceny |
|---|---|---|
| ET_1A_C11_W01 Student zna strukturę wewnętrzną współczesnych układów mikroprocesorowych rozumie zasady ich działania i programowania oraz zna zasady projektowania urządzeń elektronicznych z ich wykorzystaniem. | 2,0 | |
| 3,0 | Student zna i rozumie działanie i zastosowanie mikroprocesorów, rozumie działanie portów, timera i systemu przerwań mikroprocesora. | |
| 3,5 | ||
| 4,0 | ||
| 4,5 | ||
| 5,0 |
Kryterium oceny - umiejętności
| Efekt kształcenia | Ocena | Kryterium oceny |
|---|---|---|
| ET_1A_C11_U01 Student potrafi napisać, uruchomić i przetestować program mikroprocesorowy na bazie zadanego prostego algorytmu. | 2,0 | |
| 3,0 | Student potrafi zrozumieć, przeanalizować i zaprogramować mikroprocesor na bazie zadanego prostego algorytmu. | |
| 3,5 | ||
| 4,0 | ||
| 4,5 | ||
| 5,0 |
Literatura podstawowa
- Mirosław Kardaś, Mikrokontrolery AVR. Język C. Podstawy programowania., Atnel, Szczecin, 2011
- Tomasz Francuz, Język C dla mikrokontrolerów AVR. Od podstaw do zaawansowanych aplikacji., Helion, Gliwice, 2011, I
- Karty katalogowe mikrokontrolerów, Internet
Literatura dodatkowa
- Wieńczysław Daca, Mikrokontrolery 8051 w praktyceMikrokontrolery od układów 8-bitowych do 32-bitowych., MIKOM, Warszawa, 2000, I
- Baranowski R., Mikrokontrolery AVR ATmega w praktyce., BTC, Warszawa, 2005