Moduł oferowany także w ramach programów studiów:
Informacje ogólne:
Nazwa:
Microprocessor Technology 2
Tok studiów:
2019/2020
Kod:
IETE-1-501-s
Wydział:
Informatyki, Elektroniki i Telekomunikacji
Poziom studiów:
Studia I stopnia
Specjalność:
-
Kierunek:
Electronics and Telecommunications
Semestr:
5
Profil:
Ogólnoakademicki (A)
Język wykładowy:
Angielski
Forma studiów:
Stacjonarne
Prowadzący moduł:
dr hab. inż. Russek Paweł (russek@agh.edu.pl)
Treści programowe zapewniające uzyskanie efektów uczenia się dla modułu zajęć

The goal of this course is to familiarise students with advanced topics of microprocessors’ peripherals programming. Also, the internal architecture of the modern 32-bit processors is explained.

Opis efektów uczenia się dla modułu zajęć
Kod MEU Student, który zaliczył moduł zajęć zna i rozumie/potrafi/jest gotów do Powiązania z KEU Sposób weryfikacji i oceny efektów uczenia się osiągniętych przez studenta w ramach poszczególnych form zajęć i dla całego modułu zajęć
Wiedza: zna i rozumie
M_W001 The student has knowledge necessary for designing dedicated microcontroller applications, he/she understands the importance hardware – software co-design in real time operation. ETE1A_W01 Kolokwium,
Egzamin,
Odpowiedź ustna
M_W002 The student acquires the knowledge which is necessary to activate and to extend microprocessor/microcontroller system. ETE1A_W02, ETE1A_W01 Kolokwium,
Egzamin,
Odpowiedź ustna
Umiejętności: potrafi
M_U001 The student can create a program for designed application of microcontroller, taking into account: - conditions, coming from resources of    microcontroller - using assembler and/or high level language - its instruction set - capacity of memory - real time requirements ETE1A_W02 Projekt,
Wykonanie ćwiczeń laboratoryjnych
M_U002 The student can design circuits cooperating with the given microcontroller application, including functionality its internal interfaces. He/she is able to optimize microprocessor system using hardware – software exchange. ETE1A_U10 Projekt,
Wykonanie ćwiczeń laboratoryjnych,
Zaliczenie laboratorium
Kompetencje społeczne: jest gotów do
M_K001 The student realizes the responsibility concerning dependable controlling of technological process, professional ethics and culture diversity with reference to medical instrumentation or equipment. ETE1A_W02 Udział w dyskusji,
Odpowiedź ustna
Liczba godzin zajęć w ramach poszczególnych form zajęć:
SUMA (godz.)
Wykład
Ćwicz. aud
Ćwicz. lab
Ćw. proj.
Konw.
Zaj. sem.
Zaj. prakt
Zaj. terenowe
Zaj. warsztatowe
Prace kontr. przejść.
Lektorat
42 14 0 14 14 0 0 0 0 0 0 0
Matryca kierunkowych efektów uczenia się w odniesieniu do form zajęć i sposobu zaliczenia, które pozwalają na ich uzyskanie
Kod MEU Student, który zaliczył moduł zajęć zna i rozumie/potrafi/jest gotów do Forma zajęć dydaktycznych
Wykład
Ćwicz. aud
Ćwicz. lab
Ćw. proj.
Konw.
Zaj. sem.
Zaj. prakt
Zaj. terenowe
Zaj. warsztatowe
Prace kontr. przejść.
Lektorat
Wiedza
M_W001 The student has knowledge necessary for designing dedicated microcontroller applications, he/she understands the importance hardware – software co-design in real time operation. + - + - - - - - - - -
M_W002 The student acquires the knowledge which is necessary to activate and to extend microprocessor/microcontroller system. + - - - - - - - - - -
Umiejętności
M_U001 The student can create a program for designed application of microcontroller, taking into account: - conditions, coming from resources of    microcontroller - using assembler and/or high level language - its instruction set - capacity of memory - real time requirements - - + + - - - - - - -
M_U002 The student can design circuits cooperating with the given microcontroller application, including functionality its internal interfaces. He/she is able to optimize microprocessor system using hardware – software exchange. - - + + - - - - - - -
Kompetencje społeczne
M_K001 The student realizes the responsibility concerning dependable controlling of technological process, professional ethics and culture diversity with reference to medical instrumentation or equipment. + - - - - - - - - - -
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 zajęciach dydaktycznych/praktyka 42 godz
Przygotowanie do zajęć 19 godz
przygotowanie projektu, prezentacji, pracy pisemnej, sprawozdania 21 godz
Samodzielne studiowanie tematyki zajęć 17 godz
Dodatkowe godziny kontaktowe 1 godz
Szczegółowe treści kształcenia w ramach poszczególnych form zajęć (szczegółowy program wykładów i pozostałych zajęć)
Wykład (14h):
Lecture

1. Introduction to 32-bit microcontrollers
• Programming GPIO

2. Timers and counters
• Timers and counters types and mode of operations

3. Analog IO
• ADC
• DAC
• Comparators

4. Serial communication
• UART 2h
• I2C

5. ARM Cortex processor
• Architecture
• Registers
• Mode of operations
• Interrupts
• Instruction set

6. C to assembly compiling
• Code organisation
• Addressing modes
• Compilation of C language constructs

7. Binary arithmetic
• Fixed-point arithmetic
• Floating-point arithmetic
• Data representation
• Arithmetic units
• IEEE 754 standart

8. Semiconductor memory
• Memory types
• Computer memory organisation
• RAM, ROM, SRAM, DRAM
• Synchronious and asynchronious memories

9. Memory hierarchy
• Cache
• Virtual memory
• Memory management and protection

10. Processor bus architecture
• System and peripheral bus
• Direct memory access

Ćwiczenia laboratoryjne (14h):
Laboratory

1. Introduction to microcontrollers programming environment.
2. Human-Machine Interface. LCD handling
3. Interrupts
4. Timers
5. ADC conversion
7. PWM operations
6. Serial communication

Ćwiczenia projektowe (14h):

Student creates a simple microprocessor-based digital device during project classes

Pozostałe informacje
Metody i techniki kształcenia:
  • Wykład: Treści prezentowane na wykładzie są przekazywane w formie prezentacji multimedialnej w połączeniu z klasycznym wykładem tablicowym wzbogaconymi o pokazy odnoszące się do prezentowanych zagadnień.
  • Ćwiczenia laboratoryjne: 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.
  • Ćwiczenia projektowe: Studenci wykonują zadany projekt samodzielnie, bez większej ingerencji prowadzącego. Ma to wykształcić poczucie odpowiedzialności za pracę w grupie oraz odpowiedzialności za podejmowane decyzje.
Warunki i sposób zaliczenia poszczególnych form zajęć, w tym zasady zaliczeń poprawkowych, a także warunki dopuszczenia do egzaminu:

Zasady udziału w zajęciach:
  • Wykład:
    – Obecność obowiązkowa: Nie
    – Zasady udziału w zajęciach: 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.
  • Ćwiczenia laboratoryjne:
    – Obecność obowiązkowa: Tak
    – Zasady udziału w zajęciach: 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.
  • Ćwiczenia projektowe:
    – Obecność obowiązkowa: Tak
    – Zasady udziału w zajęciach: Studenci wykonują prace praktyczne mające na celu uzyskanie kompetencji zakładanych przez syllabus. Ocenie podlega sposób wykonania projektu oraz efekt końcowy.
Sposób obliczania oceny końcowej:

The final students’ mark is calculated from the partial marks of:
a) Laboratory 33%
b) Exam 33%
c) Project 33%

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

Wymagania wstępne i dodatkowe, z uwzględnieniem sekwencyjności modułów :

· Knowledge of chosen area of microprocessor technology
· Knowledge of analog electronic systems cooperating with microcontrollers
· Knowledge of algorithm creation

Zalecana literatura i pomoce naukowe:

1. company website www.nxp.com
2. company website www.intel.com
3. company website www.arm.com
4. Alexander G. Dean: Embedded Systems Fundamentals with Arm Cortex-M based Microcontrollers: A Practical Approach,

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