Drukuj Eksport do pliku (MS Word)
Nazwa przedmiotu:
Technika mikroprocesorowa
Koordynator przedmiotu:
Grzegorz Domański
Status przedmiotu:
Obowiązkowy
Poziom kształcenia:
Studia I stopnia
Program:
Inżynieria Biomedyczna
Grupa przedmiotów:
Specjalnościowe
Kod przedmiotu:
TEMI
Semestr nominalny:
5 / rok ak. 2021/2022
Liczba punktów ECTS:
4
Liczba godzin pracy studenta związanych z osiągnięciem efektów uczenia się:
1. liczba godzin kontaktowych – 49 godz., w tym obecność na wykładach 30 godz., obecność na laboratorium 15 godz., obecność na egzaminie 4 godz. 2. praca własna studenta – 60 godz., w tym przygotowanie do laboratorium 40 godz., przygotowanie do egzaminu 20 godz.
Liczba punktów ECTS na zajęciach wymagających bezpośredniego udziału nauczycieli akademickich:
liczba godzin kontaktowych – 49 godz., w tym - obecność na wykładach 30 godz., - obecność na laboratorium 15 godz., - obecność na egzaminie 4 godz.
Język prowadzenia zajęć:
polski
Liczba punktów ECTS, którą student uzyskuje w ramach zajęć o charakterze praktycznym:
2,02 pkt. ECTS, co odpowiada 15 godz. ćwiczeń laboratoryjnych plus 40 godz. przygotowań do laboratorium.
Formy zajęć i ich wymiar w semestrze:
  • Wykład30h
  • Ćwiczenia0h
  • Laboratorium15h
  • Projekt0h
  • Lekcje komputerowe0h
Wymagania wstępne:
Przedmiot ELE2
Limit liczby studentów:
30
Cel przedmiotu:
Celem przedmiotu jest nauczenie studentów programowania mikroprocesorów i mikrokontrolerów w języku wysokiego poziomu ze szczególnym uwzględnieniem układów 32-bitowych z rdzeniem ARM. Studenci mają możliwość praktycznej weryfikacji nabytych umiejętności podczas zajęć laboratoryjnych.
Treści kształcenia:
Przegląd współczesnych architektur mikroprocesorów i mikrokontrolerów. Systemy wbudowane (2h). Rdzeń ARM. Rodzina STM32. Architektura procesorów rodziny STM32 (2h). Programowanie mikrokontrolerów w języku wysokiego poziomu – C/C++. Środowiska programistyczne – Keil uVision, Atollic True Studio, STM32CubeMX. Narzędzia testowe i uruchomieniowe (4h). Uruchamianie mikrokontrolera. Opis magistral wewnętrznych oraz sygnałów zegarowych. Konfiguracja sprzętowa. Inicjalizacja zmiennych, wskaźników stosu, kodu oraz układów peryferyjnych. Ustawienie priorytetów i masek przerwań. Włączenie obsługi przerwań. Zasadniczy kod programu (4h). Porty IO - budowa, konfiguracja, wykorzystanie. Współpraca z pamięciami (SRAM, FLASH, SDRAM) (4h). System przerwań. Układy licznikowe, PWM. Układy czuwające (4h). Układ DMA. Tryby obniżonego poboru mocy. Interfejsy szeregowe: USART, SPI, I2C, I2S, CAN, TWI (5h). Przetworniki A/C, C/A. Magistrala USB. Ethernet. Systemy czasu rzeczywistego (FreeRTOS) (4h). Przykłady innych języków programowania mikrokontrolerów – MicroPython (1h). Tematy laboratoriów: 1. Konfiguracja i uruchomienie mikrokontrolera. Sterowanie i odczyt linii portów we/wy (3h) 2. Obsługa klawiatury i wyświetlacza (3h) 3. Układy licznikowe, pomiar czasu i częstotliwości, wytwarzanie sygnałów cyfrowych (3h) 4. Przetworniki A/C i C/A, wytwarzanie sygnałów analogowych (3h) 5. Obsługa interfejsów szeregowych, RS232, USB (3h). W ramach zajęć laboratoryjnych studenci wykorzystują gotowe funkcje biblioteczne oraz piszą własne funkcje i programy.
Metody oceny:
egzamin ocena ćwiczeń laboratoryjnych
Egzamin:
tak
Literatura:
1. K. Paprocki, Mikrokontrolery STM32 w praktyce, BTC 2009 2. M. Galewski, STM32. Aplikacje i ćwiczenia w języku C, BTC 2011 3. M. Peczarski, Mikrokontrolery STM32 w sieci Ethernet w przykładach, BTC 2011 4. M. Szumski, Mikrokontrolery STM32 w systemach sterowania i regulacji, BTC 2017 5. Noty katalogowe firmy ST.
Witryna www przedmiotu:
http://www.mchtr.pw.edu.pl/
Uwagi:
-

Efekty uczenia się

Profil ogólnoakademicki - wiedza

Charakterystyka W01
Ma wiedzę na temat architektury mikrokontrolerów 32-bitowych z rdzeniem ARM
Weryfikacja: egzamin
Powiązane charakterystyki kierunkowe: K_W04, K_W05, K_W07
Powiązane charakterystyki obszarowe: P6U_W, I.P6S_WG.o
Charakterystyka W02
Ma wiedzę na temat inicjalizacji i konfiguracji mikrokontrolera 32-bitowego oraz środowisk programistycznych
Weryfikacja: egzamin
Powiązane charakterystyki kierunkowe: K_W04, K_W05, K_W07
Powiązane charakterystyki obszarowe: I.P6S_WG.o, P6U_W
Charakterystyka W03
Ma wiedzę na temat systemu przerwań
Weryfikacja: egzamin
Powiązane charakterystyki kierunkowe: K_W04, K_W05
Powiązane charakterystyki obszarowe: P6U_W, I.P6S_WG.o
Charakterystyka W04
Ma wiedzę na temat współpracy mikrokontrolera z pamięciami
Weryfikacja: egzamin
Powiązane charakterystyki kierunkowe: K_W04, K_W05, K_W07
Powiązane charakterystyki obszarowe: P6U_W, I.P6S_WG.o
Charakterystyka W05
Ma wiedzę na temat układów licznikowych
Weryfikacja: egzamin
Powiązane charakterystyki kierunkowe: K_W04, K_W05, K_W07
Powiązane charakterystyki obszarowe: P6U_W, I.P6S_WG.o
Charakterystyka W06
Ma wiedzę na temat współpracy mikrokontrolera z zewnętrznymi układami po magistralach szeregowych
Weryfikacja: egzamin
Powiązane charakterystyki kierunkowe: K_W04, K_W05, K_W07
Powiązane charakterystyki obszarowe: P6U_W, I.P6S_WG.o
Charakterystyka W07
Ma wiedzę na temat połączenia mikrokontrolera z Ethernetem
Weryfikacja: egzamin
Powiązane charakterystyki kierunkowe: K_W04, K_W05, K_W07
Powiązane charakterystyki obszarowe: I.P6S_WG.o, P6U_W
Charakterystyka W08
Ma wiedzę na temat systemów czasu rzeczywistego i innych języków wysokiego poziomu programowania mikrokontrolerów 32-bitowych
Weryfikacja: egzamin
Powiązane charakterystyki kierunkowe: K_W04, K_W05, K_W07
Powiązane charakterystyki obszarowe: P6U_W, I.P6S_WG.o

Profil ogólnoakademicki - umiejętności

Charakterystyka U01
Umie poprawnie skonfigurować mikrokontroler z rdzeniem ARM
Weryfikacja: ocena ćwiczeń laboratoryjnych
Powiązane charakterystyki kierunkowe: K_U02, K_U11, K_U19
Powiązane charakterystyki obszarowe: I.P6S_UK, I.P6S_UW.o, III.P6S_UW.o
Charakterystyka U02
Umie sterować i odczytywać stan portów procesora
Weryfikacja: ocena ćwiczeń laboratoryjnych
Powiązane charakterystyki kierunkowe: K_U02, K_U11, K_U19
Powiązane charakterystyki obszarowe: I.P6S_UK, I.P6S_UW.o, III.P6S_UW.o
Charakterystyka U03
Umie obsłużyć klawiaturę i wyświetlacz
Weryfikacja: ocena ćwiczeń laboratoryjnych
Powiązane charakterystyki kierunkowe: K_U02, K_U11, K_U19
Powiązane charakterystyki obszarowe: I.P6S_UK, I.P6S_UW.o, III.P6S_UW.o
Charakterystyka U04
Umie zrealizować pomiar czasu i częstotliwości
Weryfikacja: ocena ćwiczeń laboratoryjnych
Powiązane charakterystyki kierunkowe: K_U02, K_U11, K_U19
Powiązane charakterystyki obszarowe: I.P6S_UK, I.P6S_UW.o, III.P6S_UW.o
Charakterystyka U05
Umie przetwarzać i wytwarzać sygnały analogowe
Weryfikacja: ocena ćwiczeń laboratoryjnych
Powiązane charakterystyki kierunkowe: K_U11, K_U19, K_U02
Powiązane charakterystyki obszarowe: I.P6S_UW.o, III.P6S_UW.o, I.P6S_UK
Charakterystyka U06
Umie obsłużyć interfejsy szeregowe
Weryfikacja: ocena ćwiczeń laboratoryjnych
Powiązane charakterystyki kierunkowe: K_U02, K_U11, K_U19
Powiązane charakterystyki obszarowe: I.P6S_UK, I.P6S_UW.o, III.P6S_UW.o

Profil ogólnoakademicki - kompetencje społeczne

Charakterystyka K01
Umie współpracować w grupie
Weryfikacja: ocena ćwiczeń laboratoryjnych
Powiązane charakterystyki kierunkowe: K_K07
Powiązane charakterystyki obszarowe: P6U_K
Charakterystyka K02
Jest świadomy roli społecznej absolwenta uczelni technicznej
Weryfikacja: ocena ćwiczeń laboratoryjnych
Powiązane charakterystyki kierunkowe: K_K02
Powiązane charakterystyki obszarowe: P6U_K, I.P6S_KK, I.P6S_KR