Module also offered within study programmes:
General information:
Name:
Technika mikroprocesorowa
Course of study:
2019/2020
Code:
RAIR-1-503-s
Faculty of:
Mechanical Engineering and Robotics
Study level:
First-cycle studies
Specialty:
-
Field of study:
Automatics and Robotics
Semester:
5
Profile of education:
Academic (A)
Lecture language:
Polish
Form and type of study:
Full-time studies
Responsible teacher:
dr hab. inż. Rączka Waldemar (waldemar.raczka@agh.edu.pl)
Module summary

Wprowadzenie do projektowania układów mikroprocesorowych. Projektowanie i testowanie układów elektronicznych. Programowanie przy użyciu języka Asembler

Description of learning outcomes for module
MLO code Student after module completion has the knowledge/ knows how to/is able to Connections with FLO Method of learning outcomes verification (form of completion)
Social competence: is able to
M_K001 Rozumie konieczność działania zespołowego w projektowaniu układów mikroprocesorowych. AIR1A_K01 Execution of laboratory classes
M_K002 Umie kreatywnie rozwiązywać problemy występujące w technice mikroprocesorowej i umie ją zastosować do rozwiązywania problemów poza technicznech AIR1A_K02 Execution of laboratory classes
Skills: he can
M_U001 Umie napisać program na mikroprocesor realizujący podstawowe zadania AIR1A_U09, AIR1A_U12 Activity during classes,
Test
M_U002 Umie oprogramować układy wejścia i wyjścia. AIR1A_U09, AIR1A_U12 Test,
Activity during classes
M_U003 Umie napisać oprogramowanie do połączenia wielu układów mikroprocesorowych AIR1A_U09, AIR1A_U12 Test,
Activity during classes
Knowledge: he knows and understands
M_W001 Zna i rozumie pojęcia używane w technice mikroprocesorowej. Wie co to jest procesor, mikrokontroler i zna jego budowę , funkcje i sposób działania AIR1A_W12, AIR1A_W11 Examination
M_W002 Posiada wiedzę o konstrukcji układu mikroprocesorowego , poszczególnych elementów funkcjonalnych i celu ich stosowania. AIR1A_W12, AIR1A_W11 Examination
M_W003 Zna budowę, sposoby połączania układów peryferyjnych takich jak pamięci, RTC, układy wejścia wyjścia, przetworniki A/C i C/A AIR1A_W12, AIR1A_W11 Examination
Number of hours for each form of classes:
Sum (hours)
Lecture
Audit. classes
Lab. classes
Project classes
Conv. seminar
Seminar classes
Pract. classes
Zaj. terenowe
Zaj. warsztatowe
Prace kontr. przejść.
Lektorat
56 28 0 28 0 0 0 0 0 0 0 0
FLO matrix in relation to forms of classes
MLO code Student after module completion has the knowledge/ knows how to/is able to Form of classes
Lecture
Audit. classes
Lab. classes
Project classes
Conv. seminar
Seminar classes
Pract. classes
Zaj. terenowe
Zaj. warsztatowe
Prace kontr. przejść.
Lektorat
Social competence
M_K001 Rozumie konieczność działania zespołowego w projektowaniu układów mikroprocesorowych. - - + - - - - - - - -
M_K002 Umie kreatywnie rozwiązywać problemy występujące w technice mikroprocesorowej i umie ją zastosować do rozwiązywania problemów poza technicznech - - - - - - - - - - -
Skills
M_U001 Umie napisać program na mikroprocesor realizujący podstawowe zadania - - + - - - - - - - -
M_U002 Umie oprogramować układy wejścia i wyjścia. - - + - - - - - - - -
M_U003 Umie napisać oprogramowanie do połączenia wielu układów mikroprocesorowych - - + - - - - - - - -
Knowledge
M_W001 Zna i rozumie pojęcia używane w technice mikroprocesorowej. Wie co to jest procesor, mikrokontroler i zna jego budowę , funkcje i sposób działania + - - - - - - - - - -
M_W002 Posiada wiedzę o konstrukcji układu mikroprocesorowego , poszczególnych elementów funkcjonalnych i celu ich stosowania. + - - - - - - - - - -
M_W003 Zna budowę, sposoby połączania układów peryferyjnych takich jak pamięci, RTC, układy wejścia wyjścia, przetworniki A/C i C/A + - - - - - - - - - -
Student workload (ECTS credits balance)
Student activity form Student workload
Summary student workload 150 h
Module ECTS credits 6 ECTS
Udział w zajęciach dydaktycznych/praktyka 56 h
Preparation for classes 92 h
Examination or Final test 2 h
Module content
Lectures (28h):

• Wprowadzenie podstawowych pojęć używanych w technice cyfrowej. Definicje.
• Funkcje i zastosowania układów cyfrowych
• Budowa mikroprocesora i mikrokontrolera.
• Podstawowe architektury procesorów- Harwardzka i von Neumana.
• Podstawy tworzenia algorytmów programów w językach niskiego i w językach wyższego poziomu dla układów wbudowanych.
• Struktura i podstawowe bloki funkcjonalne mikroprocesora.
• Struktura systemu mikroprocesorowego.
• Układy pamięci
• Układy peryferyjne: programowalne układy wejść/wyjść, liczniki, port szeregowy, zegary czasu rzeczywistego, monitory zasilania, układy czuwające, kontroler przerwań,
• Układy peryferyjne: przetworniki analogowo-cyfrowe i cyfrowo-analogowe.
• Budowa i oprogramowanie programowalnych struktur logicznych (PAL,GAL, …) .
• Budowa podstawowych magistral szeregowych i równoległych.
• Architektura procesorów sygnałowych.
Podstawy projektowania płytek drukowanych, wytwarzania, testowania i montażu układów elektronicznych.

Laboratory classes (28h):

1. Wprowadzenie do środowiska programowego i omówienie zasad bezpieczeństwa.
2. Pierwszy program – praca z akumulatorem, rejestrami uniwersalnymi,
3. Oprogramowanie portów wejścia/wyjścia.
4. Adresowanie pośrednie i bezpośrednie.
5. Instrukcje warunkowe.
6. Budowa pętli programowej.
7. Użycie instrukcji warunkowych w pisaniu programów strukturalnych.
8. Procedura bez parametrów.
9. Procedura z parametrami.
10. Oprogramowanie przerwania licznika 1.
11. Program z użyciem przerwania licznika 1 i 2.
12. Oprogramowanie portu szeregowego do nadawania i odbierania pojedynczych znaków.
13. Nadawanie i odbieranie serii znaków – praca z adresowaniem pośrednim.
14. Oprogramowanie klawiatury.

Additional information
Teaching methods and techniques:
  • Lectures: Treści prezentowane na wykładzie są przekazywane w formie prezentacji multimedialnej w połączeniu z klasycznym wykładem tablicowym wzbogaconymi o pokazy odnoszące się do prezentowanych zagadnień.
  • Laboratory classes: W trakcie zajęć laboratoryjnych studenci samodzielnie rozwiązują zadany problem praktyczny, dobierając odpowiednie narzędzia. Prowadzący stymuluje grupę do refleksji nad problemem, tak by otrzymane wyniki miały wysoką wartość merytoryczną.
Warunki i sposób zaliczenia poszczególnych form zajęć, w tym zasady zaliczeń poprawkowych, a także warunki dopuszczenia do egzaminu:

Wiedza z wykładu jest sprawdzana na egzaminie.
Studenci wykonują ćwiczenia laboratoryjne zgodnie z materiałami udostępnionymi przez prowadzącego. Student jest zobowiązany do przygotowania się w przedmiocie wykonywanego ćwiczenia, co może zostać zweryfikowane w formie ustnej lub pisemnej. Zaliczenie zajęć odbywa się na podstawie zaprezentowania rozwiązania postawionego problemu. Zaliczenie modułu jest możliwe po zaliczeniu wszystkich zajęć laboratoryjnych.
Student ma prawo do jednego zaliczenia poprawkowego na zasadach wyżej wymienionych w trakcie pierwszej części sesji egzaminacyjnej.

Participation rules in classes:
  • Lectures:
    – Attendance is mandatory: No
    – Participation rules in classes: Studenci uczestniczą w zajęciach poznając kolejne treści nauczania zgodnie z syllabusem przedmiotu. Studenci winni na bieżąco zadawać pytania i wyjaśniać wątpliwości. Rejestracja audiowizualna wykładu wymaga zgody prowadzącego.
  • Laboratory classes:
    – Attendance is mandatory: Yes
    – Participation rules in classes: Studenci wykonują ćwiczenia laboratoryjne zgodnie z materiałami udostępnionymi przez prowadzącego. Student jest zobowiązany do przygotowania się w przedmiocie wykonywanego ćwiczenia, co może zostać zweryfikowane kolokwium w formie ustnej lub pisemnej. Zaliczenie zajęć odbywa się na podstawie zaprezentowania rozwiązania postawionego problemu. Zaliczenie modułu jest możliwe po zaliczeniu wszystkich zajęć laboratoryjnych.
Method of calculating the final grade:

średnia arytmetyczna z egzaminu i zaliczenia

Sposób i tryb wyrównywania zaległości powstałych wskutek nieobecności studenta na zajęciach:

W przypadku gdy student nie może być na zajęciach może wyrównać tę zaległość na dwa sposoby:
1. może przerobić zaległy temat z inną grupą laboratoryjną.
2. jeśli jest to niemożliwe bo żadna z grup nie wykonuje zaległego tematu student, zgodnie z instrukcją wykonuje ćwiczenie w domu. Wykonane sprawozdanie student oddaje prowadzącemu który sprawdza zawartość sprawozdania i nabyte przez studenta umiejętności. Po pozytywnym zaliczeniu student ma usprawiedliwioną nieobecność, a laboratorium zaliczone.

Prerequisites and additional requirements:

Znajomość logiki Boole’a, podstawowych układów logicznych, budowa i działanie tranzystorów, znajomość symboli elektronicznych oraz podstaw automatyki przemysłowej

Recommended literature and teaching resources:

1. Rydzewski A.: Mikrokomputery jednoukładowe rodziny MCS-51. WNT Warszawa 1992
2. Gajewski P., Turczyn J.: Cyfrowe układy scalone CMOS. WKŁ, Warszawa 1990
3. Kulka Z., Libura A., Nadachowski M.: Przetworniki analogowo-cyfrowe i cyfrowo- analogowe. WKŁ Warszawa 1987
4. Traczyk W.: Układy cyfrowe. Podstawy teoretyczne i metody syntezy. WNT, Warszawa

Scientific publications of module course instructors related to the topic of the module:

- RĄCZKA Waldemar, SAPIŃSKI Bogdan, Application of real-time software for PCL 812PG measurement – control card of PC computer ASRTP ‘96 : proceedings of 12th international conference on Process control and simulation : September 10–13, 1996, Košice, Slovak republic.
- Waldemar RĄCZKA, Stanisław FLAGA, Paweł FORTUNA, Marek SIBIELAK. Application of digital signal processors (DSP) in control systems. Automatyzacja maszyn, urządzeń i procesów APRO’99 : Krynica 19–22 kwiecień 1999
- Marek SIBIELAK, Waldemar RĄCZKA, Jarosław KONIECZNY, Marek Moskała, Mariusz Krupa: Robot control system for stereotactic surgery. Diffusion and Defect Data – Solid State Data. Part B, Solid State Phenomena ; ISSN 1012-0394. — 2013 vol. 198, s. 45–52. — Bibliogr. s. 52, Abstr.. — Mechatronic Systems and Materials IV
- Waldemar RĄCZKA, Krzysztof KRAUZE, Marek SIBIELAK, Jarosław KONIECZNY, Dariusz Kubiak, Henryk Culer, Daniel Bajus. Robot do rozbijania skał URB/ZS-3. IV Polski Kongres Górniczy 2017 : 20–22.11.2017, Kraków : materiały konferencyjne

Additional information:

None