- Nazwa przedmiotu:
- Technika mikroprocesorowa
- Koordynator przedmiotu:
- Jerzy CHRZĄSZCZ
- Status przedmiotu:
- Fakultatywny ograniczonego wyboru
- Poziom kształcenia:
- Studia I stopnia
- Program:
- Automatyka i Robotyka
- Grupa przedmiotów:
- Przedmioty techniczne
- Kod przedmiotu:
- TM
- Semestr nominalny:
- 4 / rok ak. 2016/2017
- Liczba punktów ECTS:
- 5
- Liczba godzin pracy studenta związanych z osiągnięciem efektów uczenia się:
- - udział w wykładach 15 x 2 h = 30 h
- udział w zajęciach laboratoryjnych i konsultacjach 7 x 4 h + 2 h = 30 h
- przygotowanie i omówienie zajęć laboratoryjnych (projekt, uruchamianie, zaliczanie) 6 x 5 h = 30h
- przygotowanie do kolokwiów 4 h + 6 h = 10 h
Suma: 30 + 30 + 30 + 10 = 100 h.
- Liczba punktów ECTS na zajęciach wymagających bezpośredniego udziału nauczycieli akademickich:
- - wykład 30 h
- zajęcia laboratoryjne i konsultacje 30 h
- obrona rozwiązań 6 h
Suma: ok. 2,5 ECTS
- Język prowadzenia zajęć:
- polski
- Liczba punktów ECTS, którą student uzyskuje w ramach zajęć o charakterze praktycznym:
- - zajęcia laboratoryjne i konsultacje 30 h
- przygotowanie i omówienie zajęć laboratoryjnych 30 h
Suma: ok. 2,5 ECTS
- Formy zajęć i ich wymiar w semestrze:
-
- Wykład30h
- Ćwiczenia0h
- Laboratorium30h
- Projekt0h
- Lekcje komputerowe0h
- Wymagania wstępne:
- ECY - Elektronika cyfrowa
- Limit liczby studentów:
- 24
- Cel przedmiotu:
- Prezentacja zasad projektowania i uruchamiania systemów mikroprocesorowych.
- Treści kształcenia:
- Przedmiot obejmuje wykład i ćwiczenia laboratoryjne. Wykład prezentuje organizację systemu mikroprocesorowego, podstawowe mechanizmy (współpraca z szyną, dekodowanie adresów, obsługa przerwań) oraz funkcjonalność poszczególnych bloków. Przedstawiane są ogólne zasady działania modułów określonego rodzaju (pamięć statyczna i dynamiczna, porty równoległe i szeregowe, układy czasowe, zegar czasu rzeczywistego, przetworniki A/C i C/A) oraz przykładowe implementacje i techniki programowania. Przegląd mikroprocesorów obejmuje proste procesory 8-, 16- i 32-bitowe, w tym procesory specjalizowane i mikrokomputery jednoukładowe. Zagadnienia projektowe są prezentowane z uwzględnieniem zarówno wymagań zajęć laboratoryjnych, jak i uwarunkowań realnego procesu projektowania.
Ćwiczenia laboratoryjne są skorelowane z treścią wykładu i polegają na realizacji systemów o złożoności rosnącej w trakcie semestru. Tematyka kolejnych ćwiczeń jest opisana poniżej.
1. Jednostka centralna systemu mikroprocesorowego: współpraca procesora z pamięcią, działanie szyny - stan WAIT, praca krokowa.
2. Obsługa prostych układów wejścia/wyjścia: dekodowanie adresów, podłączanie przycisków i diod LED, aktywne oczekiwanie i przerwania.
3. Współpraca z układami zewnętrznymi (przyciski, wyświetlacze LED) poprzez wbudowane porty mikrokontrolera, użycie przerwań.
4. Generowanie i pomiar odcinków czasu: wyświetlanie dynamiczne, pomiar czasu i częstotliwości z użyciem przerwań.
5. Transmisja szeregowa: łącze RS-232, wbudowany sterownik transmisji, obsługa transmisji z użyciem przerwań, buforowanie danych.
6. Zarządzanie systemem: programowanie wbudowanej pamięci FLASH, użycie układu watchdog, rozpoznawanie kontekstu restartu, użycie wyświetlacza LCD oraz przetworników A/C i/lub C/A.
- Metody oceny:
- Wykład jest zaliczany na podstawie wyników dwóch kolokwiów (w sumie 70 punktów). Każde z 6 ćwiczeń laboratoryjnych jest zaliczane oddzielnie, a każdy z uczestników otrzymuje indywidualną ocenę (0-5 punktów). Łączny wynik (0-100 punktów) jest przeliczany na ocenę końcową (0-5) zgodnie ze standardową skalą.
- Egzamin:
- nie
- Literatura:
- 1. J. Chrząszcz - Technika Mikroprocesorowa, preskrypt, IIPW 2010 (PDF).
2. G. Mazur, M. Pawłowski - System SML3, dokumentacja techniczna, IIPW 2005 (PDF).
3. MSP430x1xx Family User's Guide - SLAU046F - Texas Instruments 2006.
4. P. Hadam - Projektowanie systemów mikroprocesorowych, btc 2004.
- Witryna www przedmiotu:
- n/d
- Uwagi:
- Ćwiczenia laboratoryjne są wykonywane w zespołach dwuosobowych i mają charakter prostych projektów realizowanych z wykorzystaniem środowiska dydaktycznego SML-3. Zespół otrzymuje zadanie problemowe, w razie potrzeby konsultuje z prowadzącym dodatkowe założenia i koncepcję rozwiązania, a następnie projektuje, montuje i uruchamia opracowany system mikroprocesorowy. Zaliczenie ćwiczenia polega na zaprezentowaniu systemu działającego pod kontrolą programu sterującego oraz przedyskutowaniu zastosowanych rozwiązań sprzętowych i programowych.
W ćwiczeniach 1-2 jest używany mikroprocesor Z80 emulowany w układzie FPGA, zaś w ćwiczeniach 3-6 jest używany mikrokontroler MSP430. Językiem programowania używanym w ćwiczeniach 2-3 jest asembler, a w ćwiczeniach 4-6 - język C. Przed rozpoczęciem ćwiczeń są organizowane zajęcia wstępne poświęcone prezentacji platformy SML-3 i oprogramowania wykorzystywanego podczas semestru.
Efekty uczenia się
Profil ogólnoakademicki - wiedza
- Efekt TM_W01
- posiada podstawową wiedzę na temat typowych elementów składowych systemu mikroprocesorowego
Weryfikacja: kolokwia
Powiązane efekty kierunkowe:
K_W02
Powiązane efekty obszarowe:
T1A_W02
- Efekt TM_W02
- posiada podstawową wiedzę na temat działania szyny systemu mikroprocesorowego
Weryfikacja: kolokwia
Powiązane efekty kierunkowe:
K_W02
Powiązane efekty obszarowe:
T1A_W02
- Efekt TM_W03
- posiada podstawową wiedzę na temat zasad obsługi urządzeń we/wy
Weryfikacja: kolokwia
Powiązane efekty kierunkowe:
K_W02
Powiązane efekty obszarowe:
T1A_W02
- Efekt TM_W04
- posiada podstawową wiedzę na temat zarządzania poborem energii w systemie mikroprocesorowym
Weryfikacja: kolokwia
Powiązane efekty kierunkowe:
K_W02
Powiązane efekty obszarowe:
T1A_W02
Profil ogólnoakademicki - umiejętności
- Efekt TM_U01
- potrafi dekodować cykle dostępu na szynie systemu
Weryfikacja: omówienie wyników zajęć laboratoryjnych
Powiązane efekty kierunkowe:
K_U01, K_U02, K_U05, K_U10, K_U23
Powiązane efekty obszarowe:
T1A_U01, T1A_U02, T1A_U05, T1A_U07, T1A_U08, T1A_U09, T1A_U14, T1A_U15, T1A_U16
- Efekt TM_U02
- potrafi obsługiwać urządzenia we/wy z użyciem przerwań
Weryfikacja: omówienie wyników zajęć laboratoryjnych
Powiązane efekty kierunkowe:
K_U01, K_U02, K_U05, K_U10, K_U23
Powiązane efekty obszarowe:
T1A_U01, T1A_U02, T1A_U05, T1A_U07, T1A_U08, T1A_U09, T1A_U14, T1A_U15, T1A_U16
- Efekt TM_U03
- potrafi projektować i uruchamiać proste systemy mikroprocesorowe
Weryfikacja: omówienie wyników zajęć laboratoryjnych
Powiązane efekty kierunkowe:
K_U01, K_U02, K_U05, K_U10, K_U23
Powiązane efekty obszarowe:
T1A_U01, T1A_U02, T1A_U05, T1A_U07, T1A_U08, T1A_U09, T1A_U14, T1A_U15, T1A_U16
Profil ogólnoakademicki - kompetencje społeczne
- Efekt TM_K01
- Umiejętność pracy w grupie.
Weryfikacja: laboratorium
Powiązane efekty kierunkowe:
K_K03
Powiązane efekty obszarowe:
T1A_K03