1DM1404 - Technika mikroprocesorowa i systemy wbudowane

Nazwa w drugim języku: 

Microprocessors and Embedded Systems

Przedmiot realizowany w planach wzorcowych:

• Elektromobilność Semestr: 4 Etap: Model 2, inżynierskie I-go stopnia, stacjonarne, polski, Wersja programu studiów: WPS2019Z/2020L
• Elektromobilność Semestr: 4 Etap: Model 2, inżynierskie I-go stopnia, stacjonarne, polski, Wersja programu studiów: WPS2020Z/2021L
• Elektromobilność Semestr: 4 Etap: Model 2, inżynierskie I-go stopnia, stacjonarne, polski, Wersja programu studiów: WPS2024Z/2025L
• Elektromobilność Semestr: 4 Etap: Model 2, inżynierskie I-go stopnia, stacjonarne, polski, Wersja programu studiów: WPS2021Z/2022L
• Elektromobilność Semestr: 4 Etap: Model 2, inżynierskie I-go stopnia, stacjonarne, polski, Wersja programu studiów: WPS2023Z/2024L
• Elektromobilność Semestr: 4 Etap: Model 2, inżynierskie I-go stopnia, stacjonarne, polski, Wersja programu studiów: 21
• Elektromobilność Semestr: 4 Etap: Model 2, inżynierskie I-go stopnia, stacjonarne, polski, Wersja programu studiów: WPS2022Z/2023L

Obieralny dla katalogów:

Znalazłem 0 pozycji. (Pokaż szczegóły)

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

• Efekty Kształcenia dla kierunku Elektromobilność:
• Wiedza

  Kod	Efekt Kształcenia dla kierunku	Procent	Efekt kształcenia dla przedmiotu	Sposób sprawdzania
  M1_W05	podstawowe zjawiska, metody ich opisu, elementy i urządzenia w obszarach działalności inżynierskiej stanowiących podstawę dla zagadnień występujących w elektromobilności, w tym w szczególności z zakresu elektrotechniki, elektroniki, energoelektroniki, techniki cyfrowej i mikroprocesorowej	++ (66%)	Zna podstawowe zjawiska oraz metody ich opisu z zakresu techniki mikroprocesorowej	Sprawdzian pisemny

• Umiejętności

  Kod	Efekt Kształcenia dla kierunku	Procent	Efekt kształcenia dla przedmiotu	Sposób sprawdzania
  M1_U02	wykorzystywać narzędzia informatyczne w działalności inżynierskiej, w tym do projektowania, symulacji i analizy funkcjonowania urządzeń i procesów występujących w elektromobilności	+ (33%)	wykorzystywać narzędzia informatyczne w działalności inżynierskiej, w tym do projektowania, symulacji i analizy funkcjonowania urządzeń i procesów występujących w elektromobilności	Sprawdzian pisemny
  M1_U05	wykorzystywać elementy elektroniczne i energoelektroniczne oraz układy mikroprocesorowe przy realizacji rozwiązań technicznych w obszarze elektromobilności	++ (66%)	Potrafi wykorzystywać z układy mikroprocesorowe przy realizacji rozwiązań technicznych w obszarze elektromobilności	Sprawdzian pisemny
  M1_U13	pracować w zespole, wykonywać zadania zgodnie z określonym harmonogramem	+ (33%)	pracować w zespole, wykonywać zadania zgodnie z określonym harmonogramem	bieżąca ocena sposobu przygotowania i realizacji projektów czasie zajęć laboratoryjnych

• Kompetencje społeczne

  Kod	Efekt Kształcenia dla kierunku	Procent	Efekt kształcenia dla przedmiotu	Sposób sprawdzania
  M1_K01	przeprowadzenia weryfikacji i oceny informacji związanych z elektromobilnością, w tym informacji prasowych i publikowanych w mediach	+ (33%)	przeprowadzenia weryfikacji i oceny informacji związanych z elektromobilnością, w tym informacji prasowych i publikowanych w mediach	Sprawdzian pisemny
  M1_K03	działania w sposób etyczny, w tym z poszanowaniem własności intelektualnej	+ (33%)	działania w sposób etyczny, w tym z poszanowaniem własności intelektualnej	bieżąca ocena sposobu przygotowania i realizacji projektów czasie zajęć laboratoryjnych

• • Punkty ECTS za zajęcia kontaktowe z nauczycielem: 2,5 
  • Punkty ECTS za zajęcia praktyczne łącznie; kontaktowe i bez kontaktu z nauczycielem: 5 
• • Uzasadnienie punktów ECTS:

  • Zajęcia kontaktowe z nauczycielem: 

    wykład: 30h
    ćwiczenia laboratoryjne: 24h
    ćwiczenie projektowe: 6h
    konsultacje: 4h

  • Zajęcia bez kontaktu z nauczycielem: 

    utrwalanie wiedzy: 10h
    uzupełnianie wiedzy - studia literaturowe: 10h
    przygotowania do kolokwiów: 20h
    przygotowania do egzaminu: 15h

  • • Sumaryczna liczba godzin pracy studenta: 119 
  • Łączna liczba punktów ECTS wynika z sumarycznej liczby godzin pracy studenta.