Moduł oferowany także w ramach programów studiów:
Informacje ogólne:
Nazwa:
Systemy mikroprocesorowe II
Tok studiów:
2014/2015
Kod:
IEL-1-504-s
Wydział:
Informatyki, Elektroniki i Telekomunikacji
Poziom studiów:
Studia I stopnia
Specjalność:
-
Kierunek:
Elektronika
Semestr:
5
Profil kształcenia:
Ogólnoakademicki (A)
Język wykładowy:
Polski
Forma i tryb studiów:
Stacjonarne
Strona www:
 
Osoba odpowiedzialna:
dr hab. inż. Russek Paweł (russek@agh.edu.pl)
Osoby prowadzące:
dr inż. Ostrowski Jacek (ostrowsk@agh.edu.pl)
dr inż. Rumian Roman (rumian@agh.edu.pl)
dr hab. inż. Russek Paweł (russek@agh.edu.pl)
Krótka charakterystyka modułu

Kurs poszerza wiedzę i umiejętności studentów z zakresu budowy i programowania układów peryferyjnych mikroprocesorów. Przedstawia budowę i zasadę działania współczesnych mikroprocesorów 32 bitowych.

Opis efektów kształcenia dla modułu zajęć
Kod EKM Student, który zaliczył moduł zajęć wie/umie/potrafi Powiązania z EKK Sposób weryfikacji efektów kształcenia (forma zaliczeń)
Wiedza
M_W001 Student dysponuje wiedza konieczną do uruchamiania i rozbudowy systemu mikroprocesorowego. EL1A_W08, EL1A_W07 Kolokwium
M_W002 Student poszerzy wiedzę w zakresie architektur mikroprocesorów. Pozna metody komunikacji jednostki centralnej z innymi elementami systemu procesorowego, techniki przetwarzania współbieżnego na poziomie instrukcji, mechanizmy sprzętowe służące wsparciu pracy systemów operacyjnych, nowoczesne układy peryferyjne. Poszerzona zostanie wiedza studenta w zakresie programowania procesorów w językach wysokiego poziomu. EL1A_W10, EL1A_W08, EL1A_W07
M_W003 Student dysponuje wiedzą niezbędną do tworzenia dedykowanych aplikacji mikrokontrolerów, zna współzależności pomiędzy hardwarem i softwarem oraz zasady pracy w czasie rzeczywistym. EL1A_W10, EL1A_W08, EL1A_W07 Kolokwium
Umiejętności
M_U001 Student potrafi oprogramować zaprojektowaną aplikację mikrokontrolera, posiłkując się językiem asemblerowym i/lub językiem wysokiego poziomu, uwzględniając uwarunkowania, wynikające z zasobów mikrokontrolera, jego listy instrukcji, pojemności pamięci i wymogów czasu rzeczywistego. EL1A_U13, EL1A_U12 Egzamin
M_U002 Student umie zaprojektować układy współpracujące dla danej aplikacji mikrokontrolera, uwzględniając funkcjonalność jego interfejsów wewnętrznych. Potrafi dokonać optymalizacji wynikającej ze wzajemnej wymienialności sprzęt – oprogramowanie. Potrafi czytać dokumentację techniczną dotyczącą procesorów. EL1A_U01, EL1A_U03, EL1A_U06, EL1A_U02 Egzamin
M_U003 Student zdobędzie umiejętności pozwalające na samodzielna budowę systemu elektronicznego złożonego z procesora i układów peryferyjnych w oparciu o samodzielnie zaprojektowane i napisane oprogramowanie. EL1A_U11, EL1A_U01, EL1A_U13, EL1A_U06, EL1A_U12, EL1A_U02
Kompetencje społeczne
M_K001 Student nabędzie umiejętności pracy w zespole dzięki realizacji zadanych zadań projektowych. EL1A_K01, EL1A_K04
M_K002 Student jest świadomy odpowiedzialności odnośnie niezawodnego sterowania procesem technologicznym, etyki zawodowej i uwarunkowań społecznych, w odniesieniu do aplikacji dotyczących aparatury medycznej czy sprzętu powszechnego użytku. EL1A_K01, EL1A_K04 Udział w dyskusji,
Odpowiedź ustna
Matryca efektów kształcenia w odniesieniu do form zajęć
Kod EKM Student, który zaliczył moduł zajęć wie/umie/potrafi Forma zajęć
Wykład
Ćwicz. aud
Ćwicz. lab
Ćw. proj.
Konw.
Zaj. sem.
Zaj. prakt
Zaj. terenowe
Zaj. warsztatowe
Inne
E-learning
Wiedza
M_W001 Student dysponuje wiedza konieczną do uruchamiania i rozbudowy systemu mikroprocesorowego. + - - - - - - - - - -
M_W002 Student poszerzy wiedzę w zakresie architektur mikroprocesorów. Pozna metody komunikacji jednostki centralnej z innymi elementami systemu procesorowego, techniki przetwarzania współbieżnego na poziomie instrukcji, mechanizmy sprzętowe służące wsparciu pracy systemów operacyjnych, nowoczesne układy peryferyjne. Poszerzona zostanie wiedza studenta w zakresie programowania procesorów w językach wysokiego poziomu. + - - - - - - - - - -
M_W003 Student dysponuje wiedzą niezbędną do tworzenia dedykowanych aplikacji mikrokontrolerów, zna współzależności pomiędzy hardwarem i softwarem oraz zasady pracy w czasie rzeczywistym. + - - - - - - - - - -
Umiejętności
M_U001 Student potrafi oprogramować zaprojektowaną aplikację mikrokontrolera, posiłkując się językiem asemblerowym i/lub językiem wysokiego poziomu, uwzględniając uwarunkowania, wynikające z zasobów mikrokontrolera, jego listy instrukcji, pojemności pamięci i wymogów czasu rzeczywistego. - - + - - - - - - - -
M_U002 Student umie zaprojektować układy współpracujące dla danej aplikacji mikrokontrolera, uwzględniając funkcjonalność jego interfejsów wewnętrznych. Potrafi dokonać optymalizacji wynikającej ze wzajemnej wymienialności sprzęt – oprogramowanie. Potrafi czytać dokumentację techniczną dotyczącą procesorów. - - + - - - - - - - -
M_U003 Student zdobędzie umiejętności pozwalające na samodzielna budowę systemu elektronicznego złożonego z procesora i układów peryferyjnych w oparciu o samodzielnie zaprojektowane i napisane oprogramowanie. - - + + - - - - - - -
Kompetencje społeczne
M_K001 Student nabędzie umiejętności pracy w zespole dzięki realizacji zadanych zadań projektowych. - - + - - - - - - - -
M_K002 Student jest świadomy odpowiedzialności odnośnie niezawodnego sterowania procesem technologicznym, etyki zawodowej i uwarunkowań społecznych, w odniesieniu do aplikacji dotyczących aparatury medycznej czy sprzętu powszechnego użytku. - - + - - - - - - - -
Treść modułu zajęć (program wykładów i pozostałych zajęć)
Wykład:
Magistrala procesora

Wykład obejmuje 14h

1. Wprowadzenie do procesorów 32-bitowych 2h
Procesor ARM Cortex 2h
Architektura
Rola rejestrów
Tryby pracy
Przerwania
Lista instrukcji

2. Realizacja Kompilacji kodu C do kodu maszynowego 2h
Organizacja kodu programu
Instrukcje procesora ARM Cortex
Tryby adresowania
Realizacja typowych konstrukcji języka C

3. Zastosowanie i programowanie układów peryferyferyjnych typu wejścia/wyjścia 2h

4. Zastosowanie i programowanie interfejsów analogowych. Układy ADC i DAC 2h

5. Programowanie ukadów czasowych i liczników. Tryby pracy i zastosowania. 2h

6. Programowanie układów komunikacji szeregowej. Interfejs I2C i UART 2h

7. Zastosowanie i programowanie ukladów bezpośredniego dostępu do pamięci DMA 2h

Ćwiczenia laboratoryjne:

Ćwiczenia laboratoryjne 30 h

Ćwiczenia laboratoryjne 30 h

1. Środowisko programowania mikrokontrolerów 32-bitowych.
2. Human-Machine Interface, czyli obsługa wyświetlacza LCD.
3. Programowanie i obsługa przerwań.
4. Rola i zastosowanie timerów.
5. Przetworniki AC.
6. Wykorzystanie PWM
7. Komunikacja szeregowa UART
8. Wykorzystanie USB do komunikacji z komputerem PC

Ćwiczenia projektowe:
Przegląd architektur procesorów RISC i CISC

Porównanie procesorów RISC i CISC
Przykłady budowy popularnych procesorów RISC
Przykłady Budowy popularnych procesorów CISC

Nakład pracy studenta (bilans punktów ECTS)
Forma aktywności studenta Obciążenie studenta
Sumaryczne obciążenie pracą studenta 100 godz
Punkty ECTS za moduł 4 ECTS
Udział w wykładach 14 godz
Samodzielne studiowanie tematyki zajęć 25 godz
Udział w ćwiczeniach laboratoryjnych 28 godz
Przygotowanie do zajęć 15 godz
Wykonanie projektu 14 godz
Dodatkowe godziny kontaktowe z nauczycielem 4 godz
Pozostałe informacje
Sposób obliczania oceny końcowej:

W ocenie końcowej są uwzględniane oceny cząstkowe ze:
a)sprawdzianów podczas ćwiczeń laboratoryjnych
b)egzaminu

Wymagania wstępne i dodatkowe:

· Znajomość wybranej problematyki z techniki mikroprocesorowej
· Znajomość układów analogowych współpracujących z mikrokontrolerami
· Znajomość zasad tworzenia algorytmów

Zalecana literatura i pomoce naukowe:

1. strona firmowa www.freescale.com
2. strona firmowa www.intel.com
3. strona firmowa www.arm.com
4. P. Metzger: Anatomia PC, Helion, Gliwice 2009
5. H. Kriedl: Mikrokontrolery 68HC08 w praktyce, BTC, Warszawa 2005
6. W. Mielczarek: Szeregowe interfejsy cyfrowe, Helion, Gliwice 1994
7. K. Paprocki: Mikrokontrolery STM32 w praktyce, BTC, Warszawa 2009
8. L. Bryndza: Mikrokontrolery z rdzeniem ARM7, BTC, Warszawa 2007
9. Z. Hajduk: Mikrokontrolery w systemach zdalnego sterowania, BTC, Warszawa 2005

Publikacje naukowe osób prowadzących zajęcia związane z tematyką modułu:

Russek P., Wiatr K., Potokowa realizacja operacji pomnóż i dodaj dla argumentów zmiennoprzecinkowych podwójnej precyzji — Pipeline implementation of multiply and accumulate double precision floating point operation, Pomiary, Automatyka, Kontrola, Stowarzyszenie Inżynierów i Techników Mechaników Polskich. Sekcja Metrologii, Polskie Stowarzyszenie Pomiarów Automatyki i Robotyki POLSPAR ; ISSN 0032-4140. — 2007 vol. 53 nr 7 s. 36–38. — Bibliogr. s. 38, Streszcz., Abstr.

Russek, P., and K. Wiatr. “Embedded zero wavelet coefficient coding method implemented in FPGA chips for real-time vision systems.” Image Processing & Communications 7.1-2 (2001): 65-72.

Rumian Roman, The asynchronous multistream audio processing architecture, ICSES’2000 : proceedings of the International Conference on Signals and Electronic Systems : Ustroń, 17–20 October 2000 [ed. Jacek Konopacki]. — Gliwice : Silesian University of Technology. Institute of Electronics, 2000. — S. 549–553. — Bibliogr. s. 552–553, Abstr.

Informacje dodatkowe:

Brak