Moduł oferowany także w ramach programów studiów:
Informacje ogólne:
Nazwa:
Technika mikroprocesorowa
Tok studiów:
2019/2020
Kod:
RAIR-1-503-s
Wydział:
Inżynierii Mechanicznej i Robotyki
Poziom studiów:
Studia I stopnia
Specjalność:
-
Kierunek:
Automatyka i Robotyka
Semestr:
5
Profil:
Ogólnoakademicki (A)
Język wykładowy:
Polski
Forma studiów:
Stacjonarne
Prowadzący moduł:
dr hab. inż. Rączka Waldemar (waldemar.raczka@agh.edu.pl)
Treści programowe zapewniające uzyskanie efektów uczenia się dla modułu zajęć

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

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 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 Egzamin
M_W002 Posiada wiedzę o konstrukcji układu mikroprocesorowego , poszczególnych elementów funkcjonalnych i celu ich stosowania. AIR1A_W12, AIR1A_W11 Egzamin
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 Egzamin
Umiejętności: potrafi
M_U001 Umie napisać program na mikroprocesor realizujący podstawowe zadania AIR1A_U09, AIR1A_U12 Aktywność na zajęciach,
Kolokwium
M_U002 Umie oprogramować układy wejścia i wyjścia. AIR1A_U09, AIR1A_U12 Kolokwium,
Aktywność na zajęciach
M_U003 Umie napisać oprogramowanie do połączenia wielu układów mikroprocesorowych AIR1A_U09, AIR1A_U12 Kolokwium,
Aktywność na zajęciach
Kompetencje społeczne: jest gotów do
M_K001 Rozumie konieczność działania zespołowego w projektowaniu układów mikroprocesorowych. AIR1A_K01 Wykonanie ćwiczeń laboratoryjnych
M_K002 Umie kreatywnie rozwiązywać problemy występujące w technice mikroprocesorowej i umie ją zastosować do rozwiązywania problemów poza technicznech AIR1A_K02 Wykonanie ćwiczeń laboratoryjnych
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
56 28 0 28 0 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 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 + - - - - - - - - - -
Umiejętności
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 - - + - - - - - - - -
Kompetencje społeczne
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 - - - - - - - - - - -
Nakład pracy studenta (bilans punktów ECTS)
Forma aktywności studenta Obciążenie studenta
Sumaryczne obciążenie pracą studenta 150 godz
Punkty ECTS za moduł 6 ECTS
Udział w zajęciach dydaktycznych/praktyka 56 godz
Przygotowanie do zajęć 92 godz
Egzamin lub kolokwium zaliczeniowe 2 godz
Szczegółowe treści kształcenia w ramach poszczególnych form zajęć (szczegółowy program wykładów i pozostałych zajęć)
Wykład (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.

Ćwiczenia laboratoryjne (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.

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.
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.

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. Studenci mają obowiązek brania udziału we wszystkich zajęciach laboratoryjnych. Student jest zobowiązany do przygotowania się do wykonywanego ćwiczenia poprzez zapoznanie się z teorią z wykładów związaną z tym ćwiczeniem.
Sposób obliczania oceny końcowej:

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.

Wymagania wstępne i dodatkowe, z uwzględnieniem sekwencyjności modułów :

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

Zalecana literatura i pomoce naukowe:

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

Publikacje naukowe osób prowadzących zajęcia związane z tematyką modułu:

- 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

Informacje dodatkowe:

Brak