Moduł oferowany także w ramach programów studiów:
Informacje ogólne:
Nazwa:
Technika mikroprocesorowa 1
Tok studiów:
2019/2020
Kod:
IETP-1-402-s
Wydział:
Informatyki, Elektroniki i Telekomunikacji
Poziom studiów:
Studia I stopnia
Specjalność:
-
Kierunek:
Elektronika i Telekomunikacja
Semestr:
4
Profil:
Ogólnoakademicki (A)
Język wykładowy:
Polski
Forma studiów:
Stacjonarne
Prowadzący moduł:
dr hab. inż. Russek Paweł (russek@agh.edu.pl)
Treści programowe zapewniające uzyskanie efektów uczenia się dla modułu zajęć

Kurs jest wprowadzeniem do podstaw budowy i funkcjonownaia mikroprocesorów. Przestawione sa podstawowe zagadnienia z techniki mikroprocesorowej na przykładzie prostego mikrokontrolera 8 bitowego.

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 Student rozumie działanie danego systemu mikroprocesorowego (aplikacji mikrokontrolera), dysponuje wiedzą dotyczącą działania jego poszczególnych komponentów. ETP1A_W15 Kolokwium
M_W002 Student dysponuje aparatem matematycznym, wykorzystywanym w mikroprocesorach w zakresie zapisów binarnych, relacji, operacji dla liczb stało i zmiennoprzecinkowych. Student rozumie język asemblerowy i potrafi się nim posługiwać. ETP1A_W14, ETP1A_W01 Kolokwium
M_W003 Student dysponuje podstawową wiedzą o budowie mikroprocesora, zna klasyfikacje, podziały, ograniczenia i trendy rozwojowe. ETP1A_W02, ETP1A_W01 Kolokwium
Umiejętności: potrafi
M_U001 Student potrafi dokonać rozbudowy systemu o dodatkowe karty funkcjonalne w odniesieniu do istniejącego standardu magistrali. ETP1A_U12, ETP1A_U04 Odpowiedź ustna,
Projekt,
Wykonanie ćwiczeń laboratoryjnych,
Zaliczenie laboratorium
M_U002 Student umie efektywnie wykorzystywać szczegółowe informacje podawane przez producentów mikroprocesorów i mikrokontrolerów, w zakresie analizy i doboru właściwych elementów do danej aplikacji. ETP1A_U13, ETP1A_U02, ETP1A_U05 Udział w dyskusji,
Odpowiedź ustna,
Projekt,
Wykonanie ćwiczeń laboratoryjnych,
Zaliczenie laboratorium
M_U003 Student potrafi dokonać analizy działania danego systemu mikroprocesorowego oraz określić jego własności i możliwości wykorzystania dla danego zastosowania. ETP1A_U08 Projekt,
Wykonanie ćwiczeń laboratoryjnych,
Zaliczenie laboratorium
Kompetencje społeczne: jest gotów do
M_K001 Student rozumie potrzebę ciągłego dokształcania się i bieżącego śledzenia nowych rozwiązań. ETP1A_K01 Udział w dyskusji,
Odpowiedź ustna
M_K002 Student ma świadomość wpływu projektowanych rozwiązań na środowisko, ergonomię oraz bezpieczeństwo pracy. ETP1A_K02 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
36 14 0 14 8 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 Student rozumie działanie danego systemu mikroprocesorowego (aplikacji mikrokontrolera), dysponuje wiedzą dotyczącą działania jego poszczególnych komponentów. + - + - - - - - - - -
M_W002 Student dysponuje aparatem matematycznym, wykorzystywanym w mikroprocesorach w zakresie zapisów binarnych, relacji, operacji dla liczb stało i zmiennoprzecinkowych. Student rozumie język asemblerowy i potrafi się nim posługiwać. + - - - - - - - - - -
M_W003 Student dysponuje podstawową wiedzą o budowie mikroprocesora, zna klasyfikacje, podziały, ograniczenia i trendy rozwojowe. + - - - - - - - - - -
Umiejętności
M_U001 Student potrafi dokonać rozbudowy systemu o dodatkowe karty funkcjonalne w odniesieniu do istniejącego standardu magistrali. + - + + - - - - - - -
M_U002 Student umie efektywnie wykorzystywać szczegółowe informacje podawane przez producentów mikroprocesorów i mikrokontrolerów, w zakresie analizy i doboru właściwych elementów do danej aplikacji. + - + + - - - - - - -
M_U003 Student potrafi dokonać analizy działania danego systemu mikroprocesorowego oraz określić jego własności i możliwości wykorzystania dla danego zastosowania. + - + + - - - - - - -
Kompetencje społeczne
M_K001 Student rozumie potrzebę ciągłego dokształcania się i bieżącego śledzenia nowych rozwiązań. + - + - - - - - - - -
M_K002 Student ma świadomość wpływu projektowanych rozwiązań na środowisko, ergonomię oraz bezpieczeństwo pracy. + - + - - - - - - - -
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 36 godz
Przygotowanie do zajęć 30 godz
przygotowanie projektu, prezentacji, pracy pisemnej, sprawozdania 10 godz
Samodzielne studiowanie tematyki zajęć 22 godz
Dodatkowe godziny kontaktowe 2 godz
Szczegółowe treści kształcenia w ramach poszczególnych form zajęć (szczegółowy program wykładów i pozostałych zajęć)
Wykład (14h):
Wykład 14 h

1. Pojęcia podstawowe
Ewolucja automatu w mikroprocesor
Podstawowe operacje mikroprocesora
Ścieżka danych: rejestry, ALU
Jednostka kontrolna
Pamięć zewnętrzna

2. Lista instrukcji
Typy rozkazów i tryby adresowania
Rozkazy rozgałęzień
Rozkazy przesunięć i obrotów
Rozkazy logiczne i arytmetyczne

3. Praca mikroprocesora
Stos
Stany wyjątkowe
Przerwania mikroprocesora
Realizacja instrukcji mikroprocesora
Potokowość

4. Arytmetyka binarna
Reprezentacja i arytmetyka liczb całkowitych
Kody U2 i BCD

Ćwiczenia laboratoryjne (14h):
Laboratorium 14 h

1. Wprowadzenie do programowania mikrokontrolerów ATMega w języku assembler
2. Instrukcje rozgałęzień i pętli
3. Wykorzystanie stosu i podprogramów
4. Zastosowanie rozkazów i operacji logicznych
5. Rozkazy arytmetyczne
6. Programowanie liczników i układów czasowych układów ATMega
7. Programowanie przerwań w układach ATMega

Ćwiczenia projektowe (8h):
Projekt 8h

Student realizuje prosty system mikroprocesorowy w oparciu o mikrokontroler ATMega32

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:

Ocena końcowa jest średnią z ocen uzyskanych na laboratorium i za projekt

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

Wymagania wstępne i dodatkowe, z uwzględnieniem sekwencyjności modułów :

· Znajomość techniki cyfrowej
· Znajomość układów analogowych współpracujących z mikrokontrolerami
· Znajomość zasad algorytmiki

Zalecana literatura i pomoce naukowe:

WWW
1. strona firmowa www.nxp.com
2. strona firmowa www.intel.com
3. strona firmowa www.arm.com

Wykład
1. P. Metzger: Anatomia PC, Helion, Gliwice 2009
2. W. Stallings: Computer Organization and Architecture
3. D.A. Patterson, J.N. Hennessy: Computer Organization and Design. The Hardware Software Interface,
4. F. Vahid, T. Givargis: Embedded System Design. A Unified Hardware/Software Introduction
5. D.M. Harris, S.L. Harris: Digital Design and Computer Architecture

Laboratorium
1. R. Baranowski: Mikrokontrolery AVR ATmega w praktyce
2. M.A. Mazidi, S. Naimi. AVR Microcontroller and Embedded Systems: Using Assembly and C
3. W. Mielczarek: Szeregowe interfejsy cyfrowe, Helion, Gliwice 1994
4. Z. Hajduk: Mikrokontrolery w systemach zdalnego sterowania, BTC, Warszawa 2005

Publikacje naukowe osób prowadzących zajęcia związane z tematyką modułu:

Russek P., et al. A custom co-processor for the discovery of low autocorrelation binary sequences. Measurement Automation Monitoring, 2016, 62.

Kowalczyk, K., Wozniak, S., Chyrowicz, T., & Rumian, R. (2016, September). Embedded system for acquisition and enhancement of audio signals. In Signal Processing: Algorithms, Architectures, Arrangements, and Applications (SPA), 2016 (pp. 68-71). IEEE.

Marszałek K., Rumian R., Układ analizy samochodowego sterownika pokładowego — [Analysis system for board computer investigation], KKE ’2003 : II Krajowa Konferencja Elektroniki : Kołobrzeg 9–12 czerwca 2003 : materiały konferencji. T. 2/2. — Koszalin : Wydział Elektroniki Politechniki Koszalińskiej, 2003 + CD-ROM. — S. 639–644. — Bibliogr. s. 644, Streszcz.

Informacje dodatkowe:

Brak