Drukuj Eksport do pliku (MS Word)
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. 2019/2020
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

Charakterystyka TM_W01
posiada podstawową wiedzę na temat typowych elementów składowych systemu mikroprocesorowego
Weryfikacja: kolokwia
Powiązane charakterystyki kierunkowe: K_W02
Powiązane charakterystyki obszarowe: I.P6S_WG
Charakterystyka TM_W02
posiada podstawową wiedzę na temat działania szyny systemu mikroprocesorowego
Weryfikacja: kolokwia
Powiązane charakterystyki kierunkowe: K_W02
Powiązane charakterystyki obszarowe: I.P6S_WG
Charakterystyka TM_W03
posiada podstawową wiedzę na temat zasad obsługi urządzeń we/wy
Weryfikacja: kolokwia
Powiązane charakterystyki kierunkowe: K_W02
Powiązane charakterystyki obszarowe: I.P6S_WG
Charakterystyka TM_W04
posiada podstawową wiedzę na temat zarządzania poborem energii w systemie mikroprocesorowym
Weryfikacja: kolokwia
Powiązane charakterystyki kierunkowe: K_W02
Powiązane charakterystyki obszarowe: I.P6S_WG

Profil ogólnoakademicki - umiejętności

Charakterystyka TM_U01
potrafi dekodować cykle dostępu na szynie systemu
Weryfikacja: omówienie wyników zajęć laboratoryjnych
Powiązane charakterystyki kierunkowe: K_U01, K_U02, K_U05, K_U10, K_U23
Powiązane charakterystyki obszarowe: I.P6S_UW, III.P6S_UW.1.o, I.P6S_UK, I.P6S_UU, III.P6S_UW.2.o, III.P6S_UW.3.o, III.P6S_UW.4.o
Charakterystyka TM_U02
potrafi obsługiwać urządzenia we/wy z użyciem przerwań
Weryfikacja: omówienie wyników zajęć laboratoryjnych
Powiązane charakterystyki kierunkowe: K_U01, K_U02, K_U05, K_U10, K_U23
Powiązane charakterystyki obszarowe: I.P6S_UW, III.P6S_UW.1.o, I.P6S_UK, I.P6S_UU, III.P6S_UW.2.o, III.P6S_UW.3.o, III.P6S_UW.4.o
Charakterystyka TM_U03
potrafi projektować i uruchamiać proste systemy mikroprocesorowe
Weryfikacja: omówienie wyników zajęć laboratoryjnych
Powiązane charakterystyki kierunkowe: K_U01, K_U02, K_U05, K_U10, K_U23
Powiązane charakterystyki obszarowe: III.P6S_UW.1.o, I.P6S_UK, I.P6S_UU, I.P6S_UW, III.P6S_UW.2.o, III.P6S_UW.3.o, III.P6S_UW.4.o

Profil ogólnoakademicki - kompetencje społeczne

Charakterystyka TM_K01
Umiejętność pracy w grupie.
Weryfikacja: laboratorium
Powiązane charakterystyki kierunkowe: K_K03
Powiązane charakterystyki obszarowe: