1DM1404 - Technika mikroprocesorowa i systemy wbudowane

Nazwa w drugim języku: 

Microprocessors and Embedded Systems

Cel przedmiotu: 

Przekazanie podstawowych informacji o systemie mikroprocesorowym i jego składnikach: organizacja mikrokomputera, architektura pamięci, przepływ danych, interfejsy komunikacyjne. Zapoznanie z metodyką programowania w języku asembler oraz C. Ponadto, zaprezentowanie zagadnień związanych z obsługą urządzeń peryferyjnych, w tym wybranych przetworników i czujników pomiarowych. Charakterystyka systemów wbudowanych, omówienie podstawowych wymagań i problemów.
Omawiane w części wykładowej zagadnienia będą ćwiczone na 16-bitowym układzie mikroprocesorowym w części laboratoryjno-projektowej, gdzie podstawowym zadaniem studentów jest prawidłowa konfiguracja układu, stworzenie oprogramowania, uruchomienie systemu i przeprowadzenie badań testowych.

Treści kształcenia: 

Wykład (20h)
1. Podstawy działania mikroprocesorów. Architektura systemów mikroprocesorowych (budowa, zadania, specyfika programowania).
2. Składniki systemu: pamięci FLASH/RAM/ROM.
3. System przerwań oraz porty we/wy – charakterystyka i obsługa programowa.
4. Przetworniki A/C i C/A oraz ich konfiguracja. Obsługa analogowych układów peryferyjnych.
5. Układy peryferyjne mikroprocesorów istotne dla dla pojazdów elektrycznych i ich zastosowanie.
6. Systemy liczbowe i kodowanie liczb w systemach cyfrowych.
7. Przetwarzanie sygnałów - filtry cyfrowe, PWM.
8. Interfejsy komunikacyjne stosowane w pojazdach elektrycznych
9. Typowe rozszerzenie sprzętowe mikrokontrolerów stosowane w EMOB- opis i obsługa.
10. Specjalizowane układy scalone w systemach mikroprocesorowych.
11. Programowanie w asemblerze oraz C.

Laboratorium (20h)
1. Omówienie stanowiska laboratoryjnego, wprowadzenie do środowiska programistycznego oraz podstawowych bibliotek
2. Obsługa portów równoległych sterownika (operacje arytmetyczne, logiczne, warunkowe w zastosowaniu do sterowania bargrafem LED, wyświetlaczami, obsługi klawiatury matrycowej)
3. Obsługa przerwań (obsługa urządzeń peryferyjnych, generowanie przebiegów analogowych i dwustanowych, tworzenie zależności czasowych,)
4. Generowanie przebiegów PWM przy pomocy timer’ów (podstawowe typy modulacji)
5. Obsługa przetworników A/C i C/A sterownika mikroprocesorowego (realizacja podstawowych filtrów cyfrowych i analogowych przebiegów funkcji nieliniowych)
6. Komunikacja wewnątrz-systemowa z użyciem interfejsów I2C i SPI do pomiarów wybranych parametrów i wielkości (np. napięcia, przyspieszenia, temperatury, położenia GPS)

Projekt (20h) - Analiza i rozwiązanie zadania, przydzielonego indywidualnie dla każdego dwuosobowego zespołu, z wykorzystaniem zdobytej na laboratorium wiedzy i umiejętności.

Bibliografia: 

1. ""Microcontroller's Manuals and Application Notes"" - wskazane przez prowadzącego adresy http ze stron www.infineon.com, www.ti.com, www.freescale.com, www.maxim-ic.com
2. ""Lokalne interfejsy szeregowe w systemach cyfrowych"", J.Bogusz, BTC
3. ""Szeregowe interfejsy cyfrowe"", W.Mielczarek, HELION
4. ""Mikrokontrolery - architektura, programowanie, zastosowania"", R.Pełka, WKiŁ
5. Daniel W. Lewis, ""Między asemblerem a językiem C : podstawy oprogramowania wbudowanego"", RM, 2004

Metody oceny: 

W ramach przedmiotu uczestnik uzyskuje ocenę z każdej części: wykładowej, laboratoryjnej oraz projektowej.

Ocena z wykładu wystawiana jest na podstawie pisemnego kolokwium realizowanego na ostatnim wykładzie. W czasie kolokwiów nie można korzystać z telefonów komórkowych, smartfonów, laptopów itp.

Ocena z laboratorium jest średnią wszystkich uzyskanych ocen za zrealizowane zadania. Ponadto ze wszystkich zadań student musi uzyskać pozytywną ocenę.

Ocena z projektu: każdy projekt jest oceniany indywidualnie. Warunkiem zaliczenia przedmiotu jest uzyskanie pozytywnej oceny z projektu.

Ocena końcowa jest średnią arytmetyczną wszystkich uzyskanych ocen, przy czym warunkiem koniecznym do zaliczenia przedmiotu jest uzyskanie pozytywnej oceny z każdej części.

Ocena końcowa z przedmiotu wyliczana jest na podstawie średniej arytmetycznej ocen uzyskanych ze wszystkich części zgodnie z poniższą tabelą:
4.75 - 5.0 -> 5.0
4.26 - 4.75 -> 4.5
3.76 - 4.25 -> 4.0
3.26 - 3.75 -> 3.5
3.01 - 3.25 -> 3.0
< 3.00 -> 2.0

Uwagi: 

-

Przedmioty na których bazuje dany przedmiot (prerekwizyty):

• [1DM1103] Podstawy programowania
• [1DM1304] Elektronika z techniką cyfrową