Moduł oferowany także w ramach programów studiów:
Informacje ogólne:
Nazwa:
Systemy mikrokomputerowe
Tok studiów:
2019/2020
Kod:
EELT-2-104-AP-s
Wydział:
Elektrotechniki, Automatyki, Informatyki i Inżynierii Biomedycznej
Poziom studiów:
Studia II stopnia
Specjalność:
Automatyka przemysłowa i automatyka budynków
Kierunek:
Elektrotechnika
Semestr:
1
Profil:
Ogólnoakademicki (A)
Język wykładowy:
Polski
Forma studiów:
Stacjonarne
Strona www:
 
Prowadzący moduł:
dr inż. Jachimski Marcin (jachim@agh.edu.pl)
Treści programowe zapewniające uzyskanie efektów uczenia się dla modułu zajęć

Pozwala nabyć wiedzę na temat systemów mikrokomputerowych. Umożliwia zapoznanie się ze współczesnymi rozwiązaniami technicznymi w komputerach w zależności od zastosowań.

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 budowę i rozwiązania techniczne stosowane w przemysłowych komputerach klasy PC i rozumie zasadę ich działania. ELT2A_W06 Wynik testu zaliczeniowego
M_W002 Zna i rozumie definicje i pojęcia dotyczące systemu mikrokomputerowego. ELT2A_W06 Wynik testu zaliczeniowego
M_W003 Zna podstawowe oprogramowanie systemów mikrokomputerowych do zastosowań przemysłowych. Rozumie specyfikę i sens stosowania poszczególnych rodzajów oprogramowania. ELT2A_W04, ELT2A_W08, ELT2A_W03 Wynik testu zaliczeniowego
M_W004 Zna rodzaje i standardy magistral oraz ich własności i rozumie zasadę ich działania. Zna własności magistral wymagane dla zastosowań przemysłowych i rozumie cel ich stosowania. ELT2A_W06 Wynik testu zaliczeniowego
M_W005 Zna rodzaje przemysłowych systemów komputerowych i rozumie specyfikę wymagań dla różnych zastosowań. ELT2A_W06, ELT2A_W03 Wynik testu zaliczeniowego
M_W006 Rozumie wymagania stawiane sieciom komputerowym na różnych poziomach wytwarzania zintegrowanego komputerowo. Zna standardy i normy dotyczące sieci przemysłowych. ELT2A_W08, ELT2A_W06, ELT2A_W03 Wynik testu zaliczeniowego
M_W007 Zna przykładowe realizacje przemysłowego systemu mikrokomputerowego. Rozumie cel i sens stosowania konkretnych rozwiązań sprzętowych i programowych oraz stosowania standardów. ELT2A_W06, ELT2A_W03 Wynik testu zaliczeniowego
Umiejętności: potrafi
M_U001 Umie dobrać i użyć standardowe i specjalizowane układy wejścia/wyjścia. ELT2A_U10 Wykonanie ćwiczeń laboratoryjnych,
Sprawozdanie,
Kolokwium
M_U002 Umie wykorzystać sprzętowe i programowe mechanizmy systemów do obsługi urządzeń wejścia/wyjścia. ELT2A_U10 Sprawozdanie,
Kolokwium,
Wykonanie ćwiczeń laboratoryjnych
M_U003 Potrafi napisać, załadować i uruchomić program obsługujący wybrane urządzenie peryferyjne systemu mikrokomputerowego. ELT2A_U03, ELT2A_U11 Sprawozdanie,
Kolokwium,
Wykonanie ćwiczeń laboratoryjnych
M_U004 Umie skonfigurować system mikrokomputerowy zbudowany w oparciu o mikrokontroler lub elementy w standardzie PC104. ELT2A_U06, ELT2A_U10 Wykonanie ćwiczeń laboratoryjnych,
Sprawozdanie,
Kolokwium
Kompetencje społeczne: jest gotów do
M_K001 Orientuje się w budowie i możliwościach stosowania przemysłowych systemów komputerowych. ELT2A_K02, ELT2A_K01 Wynik testu zaliczeniowego
M_K002 Orientuje się w architekturach systemów mikrokomputerowych i ich własnościach ELT2A_K02, ELT2A_K01 Wynik testu zaliczeniowego
M_K003 Orientuje się w najczęściej spotykanych standardach przemysłowych systemów komputerowych ELT2A_K02, ELT2A_K01 Wynik testu zaliczeniowego
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 budowę i rozwiązania techniczne stosowane w przemysłowych komputerach klasy PC i rozumie zasadę ich działania. + - + - - - - - - - -
M_W002 Zna i rozumie definicje i pojęcia dotyczące systemu mikrokomputerowego. + - + - - - - - - - -
M_W003 Zna podstawowe oprogramowanie systemów mikrokomputerowych do zastosowań przemysłowych. Rozumie specyfikę i sens stosowania poszczególnych rodzajów oprogramowania. + - - - - - - - - - -
M_W004 Zna rodzaje i standardy magistral oraz ich własności i rozumie zasadę ich działania. Zna własności magistral wymagane dla zastosowań przemysłowych i rozumie cel ich stosowania. + - - - - - - - - - -
M_W005 Zna rodzaje przemysłowych systemów komputerowych i rozumie specyfikę wymagań dla różnych zastosowań. + - - - - - - - - - -
M_W006 Rozumie wymagania stawiane sieciom komputerowym na różnych poziomach wytwarzania zintegrowanego komputerowo. Zna standardy i normy dotyczące sieci przemysłowych. + - - - - - - - - - -
M_W007 Zna przykładowe realizacje przemysłowego systemu mikrokomputerowego. Rozumie cel i sens stosowania konkretnych rozwiązań sprzętowych i programowych oraz stosowania standardów. + - + - - - - - - - -
Umiejętności
M_U001 Umie dobrać i użyć standardowe i specjalizowane układy wejścia/wyjścia. + - + - - - - - - - -
M_U002 Umie wykorzystać sprzętowe i programowe mechanizmy systemów do obsługi urządzeń wejścia/wyjścia. + - + - - - - - - - -
M_U003 Potrafi napisać, załadować i uruchomić program obsługujący wybrane urządzenie peryferyjne systemu mikrokomputerowego. + - + - - - - - - - -
M_U004 Umie skonfigurować system mikrokomputerowy zbudowany w oparciu o mikrokontroler lub elementy w standardzie PC104. + - + - - - - - - - -
Kompetencje społeczne
M_K001 Orientuje się w budowie i możliwościach stosowania przemysłowych systemów komputerowych. + - + - - - - - - - -
M_K002 Orientuje się w architekturach systemów mikrokomputerowych i ich własnościach + - + - - - - - - - -
M_K003 Orientuje się w najczęściej spotykanych standardach przemysłowych systemów komputerowych + - - - - - - - - - -
Nakład pracy studenta (bilans punktów ECTS)
Forma aktywności studenta Obciążenie studenta
Sumaryczne obciążenie pracą studenta 90 godz
Punkty ECTS za moduł 3 ECTS
Udział w zajęciach dydaktycznych/praktyka 56 godz
przygotowanie projektu, prezentacji, pracy pisemnej, sprawozdania 12 godz
Samodzielne studiowanie tematyki zajęć 22 godz
Szczegółowe treści kształcenia w ramach poszczególnych form zajęć (szczegółowy program wykładów i pozostałych zajęć)
Wykład (28h):
  1. Systemy mikrokomputerowe (4 godz.)

    Ogólna charakterystyka systemów mikrokomputerowych, podstawowe definicje i pojęcia dotyczące systemu mikrokomputerowego – elementy składowe, struktura, warstwy, elementy sprzętu, elementy oprogramowania, ogólna architektura, klasyfikacje architektur. Architektury sprzętowe, systemy operacyjne, programy użytkowe.

  2. Magistrale – realizacje sprzętowe (4 godz.)

    Rodzaje magistral i sposoby ich realizacji. Podstawowe standardy magistral i ich własności. Dotychczasowe i aktualne trendy w sprzętowej realizacji magistral. Standardy i realizacje magistral dla zastosowań przemysłowych i ich ewolucja. Przemysłowe magistrale dla zastosowań wbudowanych.

  3. Architektura komputera przemysłowego klasy PC (4 godz.)

    Komputer PC w zastosowaniach przemysłowych. Budowa i rozwiązania techniczne, zasada działania. Komputery z magistrala pasywną i przemysłową płytą główną. Specyficzne dla komputerów przemysłowych cechy i wyposażenie. Przykładowe systemy komputerowe do zastosowań w przemyśle – przykłady i porównanie własności.

  4. Wytwarzanie zintegrowane komputerowo (4 godz.).

    Przemysł 4.o. Wytwarzanie zintegrowane komputerowo. Poziom hierarchii CIM. Standardy i normy. Struktury połączeń. Modele komunikacji. Sieci komputerowe w sterowaniu.

  5. Przemysłowe systemy komputerowe. (4 godz.).

    Systemy zwarte, modułowe i rozproszone. Systemy wbudowane.

  6. Oprogramowanie systemów do zastosowań przemysłowych (2 godz.).

    Systemy operacyjne do zastosowań przemysłowych. Środowiska programowania. Programy interfejsu człowiek-maszyna.

  7. Przykład realizacji przemysłowego systemu mikrokomputerowego (4 godz.).

    Przykład realizacji dedykowanego przemysłowego systemu mikrokomputerowego z wykorzystaniem standardu PC104.

  8. Bezpieczeństwo funkcjonalne systemów mikrokomputerowych (2 godz.).

    Normy PN-EN/IEC 61508 oraz PN-EN ISO 13849. Realizacja funkcji bezpieczeństwa w systemach mikrokomputerowych.

Ćwiczenia laboratoryjne (28h):

1. Przemysłowy system mikrokomputerowy zbudowany w oparciu o mikrokontroler (2 godz.).
2. Programowalny interfejs szeregowy (4 godz.).
3. Programowalny interfejs równoległy (4 godz.).
4. Kontroler DMA (2 godz.).
5. Obsługa programowa wejść/wyjść (2 godz.)
6. Oprogramowanie interfejsu czytnika taśmy perforowanej (4 godz.).
7. Wbudowany system mikrokomputerowy w standardzie PC104 (4 godz.).
8. Przemysłowe interfejsy wejść/wyjść (2 godz.).
9. Przemysłowe specjalizowane interfejsy wejść/wyjść (2 godz.).
10. Obsługa programowa wejść/wyjść (2 godz.).

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:

warunki zaliczenia laboratorium

  • Aby uzyskać pozytywną ocenę końcową niezbędne jest uzyskanie pozytywnej oceny z ćwiczeń laboratoryjnych (programy, sprawozdania, kolokwium).

terminy zaliczenia

  • Pierwszym terminem zaliczenia jest termin ostatnich zajęć laboratoryjnych.
  • Terminy zaliczenia drugi i trzeci są dostępne po uzupełnieniu braków (programy, sprawozdania, kolokwium), a ich terminy będą ogłoszone w trakcie zajęć.
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 poszczególnych zajęć odbywa się na podstawie zaprezentowania rozwiązania postawionego problemu. Zaliczenie modułu jest możliwe po zaliczeniu wszystkich zajęć laboratoryjnych.
Sposób obliczania oceny końcowej:
  • Ocena końcowa odpowiada ocenie z ćwiczeń laboratoryjnych.
  • Ocena końcowa może być podwyższona w przypadku obecności co najmniej na 5 wykładach.
Sposób i tryb wyrównywania zaległości powstałych wskutek nieobecności studenta na zajęciach:

nieobecności na zajęciach

  • Zajęcia mogą być odrabiane na zajęciach innych grup realizujących to samo ćwiczenie.
  • Dopuszcza się jedną nieusprawiedliwioną ale nie więcej niż cztery nieobecności łącznie
Wymagania wstępne i dodatkowe, z uwzględnieniem sekwencyjności modułów :

Podstawy budowy i działania komputerów.

Zalecana literatura i pomoce naukowe:
  1. Tanenbaum A.: Strukturalna organizacja systemów komputerowych, HELION, Gliwice 2006
  2. Stallings W.: Organizacja i architektura systemu komputerowego; WNT, Warszawa 2004
  3. Metzger P.: Anatomia PC. Architektura komputerów zgodnych z PC, HELION, Wydanie XI, Gliwice 2007
  4. Małysiak H., Pochopień B., Podsiadło P., Wróbel E.: Modułowe systemy mikrokomputerowe, WNT, Warszawa 1990
  5. Misiurewicz P.: Podstawy techniki mikroprocesorowej, WNT, Warszawa 1991
Publikacje naukowe osób prowadzących zajęcia związane z tematyką modułu:

1. Architektura oprogramowania sterującego ciągami technologicznymi — [Architecture of technological lines control software] / Zbigniew MIKOŚ, Grzegorz WRÓBEL, Henryk ZYGMUNT, Marcin JACHIMSKI, GRZEGORZ HAYDUK, Paweł KWASNOWSKI // W: Metody wytwarzania i zastosowania systemów czasu rzeczywistego : praca zbiorowa / pod red. Leszka Trybusa i Sławomira Samoleja. — Warszawa : Wydawnictwa Komunikacji i Łączności, 2010. — ISBN 978-83-206-1780-1. — S. 465–478. — Bibliogr. s. 478

2. SENSE – Smart Embedded Network of Sensing Entities / Paweł KWASNOWSKI, Grzegorz WRÓBEL, Marcin JACHIMSKI, Zbigniew MIKOŚ, Grzegorz HAYDUK // W: ICCC’2010 : proceedings of 11th International Carpathian Control Conference : dedicated to the memory of Lubomir Smutny : Eger, Hungary, May, 26–28, 2010 / eds. Attila K. Varga, József Vásárhelyi ; Department of Automation Faculty of Mechanical Engineering and Informatics University of Miskolc. — Miskolc : REKATEL Bt., cop. 2010. — ISBN 978-963-06-9289-2. — S. 137–140. — Bibliogr. s. 149, Abstr.

3. Układ regulacji dozowania materiału w instalacji do hydratyzacji wapna — Control system of component dozing for lime hydration instalation / Marian NOGA, Zbigniew MIKOŚ, Grzegorz WRÓBEL, Grzegorz HAYDUK, Marcin JACHIMSKI, Paweł KWASNOWSKI, Andrzej OŻADOWICZ // Problemy Eksploatacji = Maintenance Problems ; ISSN 1232-9312. — 2008 nr 4 s. 147–155. — Bibliogr. s. 155, Streszcz., Summ.

4. Control system of dosing installation for lime hydration process / Zbigniew MIKOŚ, Grzegorz WRÓBEL, Grzegorz HAYDUK, Marcin JACHIMSKI, Paweł KWASNOWSKI, Henryk Zygmunt // W: ICCC’2006 : proceedings of 7th International Carpathian Control Conference : XXXIth Seminary ASR’2006 “Instruments & Control” ; 8th Automatyzacja Maszyn, Urządzeń i Procesów (APRO) ; 20th Automated Systems of Control of Technological Processes (ASR TP 2006) : Roznov pod Radhoštěm, Czech Republic, May 29–31, 2006 / eds. Radim Farana, Lubomír Smutný, Marek Babiuch ; Vysoká Skola Bánská – Technická Univerzita Ostrava. — Ostrava : VSB-Technical University of Ostrava, Faculty of Mechanical Engineering, Department of Control Systems and Instrumentation, 2006. — S. 373–376. — Bibliogr. s. 376, Abstr.
5. Results of experimental verification of mixed protocol for process data transmission / Grzegorz HAYDUK, Zbigniew MIKOŚ, Grzegorz WRÓBEL, Paweł KWASNOWSKI, Marcin JACHIMSKI, Henryk Zygmunt // W: ICCC’2006 : proceedings of 7th International Carpathian Control Conference : XXXIth Seminary ASR’2006 “Instruments & Control” ; 8th Automatyzacja Maszyn, Urządzeń i Procesów (APRO) ; 20th Automated Systems of Control of Technological Processes (ASR TP 2006) : Roznov pod Radhoštěm, Czech Republic, May 29–31, 2006 / eds. Radim Farana, Lubomír Smutný, Marek Babiuch ; Vysoká Skola Bánská – Technická Univerzita Ostrava. — Ostrava : VSB-Technical University of Ostrava, Faculty of Mechanical Engineering, Department of Control Systems and Instrumentation, 2006. — S. 161–164. — Bibliogr. s. 164, Abstr.

6. Zastosowanie protokołu TCP/IP w rozproszonym systemie sterowania kruszarnią kamienia — [Application of the TCP/IP protocol in the distributed control system of stone crushing line] / Grzegorz WRÓBEL, Zbigniew MIKOŚ, Grzegorz HAYDUK, Paweł KWASNOWSKI, Marcin JACHIMSKI, Henryk Zygmunt // W: Wysokowydajne sieci komputerowe : zastosowanie i bezpieczeństwo : praca zbiorowa / pod red. Andrzeja Kwietnia, Andrzeja Grzywaka. — Warszawa : Wydawnictwa Komunikacji i Łączności, 2005. — ISBN 83-206-1573-9. — S. 465–474. — Bibliogr. s. 474, Streszcz.

7. Połączenie komunikacji periodycznej i zdarzeniowej w zdalnym monitorowaniu procesów technologicznych poprzez sieć Internet/Intranet — Combination of the event-driven and periodic communication in remote industrial process monitoring via Internet/Intranet / Grzegorz HAYDUK, Marcin JACHIMSKI, Grzegorz WRÓBEL, Henryk ZYGMUNT, Paweł KWASNOWSKI // Studia Informatica. — Tyt. poprz. Zeszyty Naukowe Politechniki Śląskiej. Seria Informatyka ; ISSN 0208-7286. — 2003 vol. 24 no. 3 s. 271–282. — Bibliogr. s. 281, Streszcz., Summ., Abstr.

8. Small Internet monitoring and control device / Marcin JACHIMSKI, Grzegorz HAYDUK, Grzegorz WRÓBEL, Henryk ZYGMUNT, Paweł KWASNOWSKI // W: ICCC’2002 : proceedings of 3rd International Carpathian Control Conference : XXVIIth [twenty seventh] seminary ASR’2002 “Instruments & control” (ASR’2002) : 16th [sixteenth] international conference Automated systems of control of technological processes (ASRTP’2002) : 4th [fourth] Automatyzacja maszyn, urządzeń i procesów (APRO) : Malenovice, Czech Republic May 27–30, 2002 / eds. Farana, Radim & Smutný, Lubomír ; Vysoká Skola Bánská-Technická Univerzita Ostrava ; ČSVTS KAKI Ostrava. — Ostrava : VSB-TU. Faculty of Mechanical Engineering. Department of Control Systems and Instrumentation, 2002. — S. 697–704. — Bibliogr. s. 704, Abstr.

9. Problemy aperiodycznego przesyłu dużych ilości danych na tle wymian periodycznych w sieci typu Master-Slave — Problems of aperiodic transmission of large data quantities against a background of periodic transmissions in Master-Slave network / Grzegorz HAYDUK, Grzegorz WRÓBEL, Marcin JACHIMSKI, Henryk ZYGMUNT, Paweł KWASNOWSKI // Studia Informatica. — Tyt. poprz. Zeszyty Naukowe Politechniki Śląskiej. Seria Informatyka ; ISSN 0208-7286. — 2002 vol. 23 nr 3 s. 195–205. — Bibliogr. s. 204, Streszcz., Summ., Abstr.. — Sieci komputerowe = Computer networks : IX [dziewiąta] konferencja = proceedings of the 9th conference : 11–14 czerwca 2002 r., Zakopane / Silesian University of Technology. — Gliwice : Wydawnictwo Politechniki Śląskiej, 2002

10. Programowa realizacja sterowników logicznych — Software realization of logical controllers / Zbigniew MIKOŚ, Henryk ZYGMUNT, Grzegorz WRÓBEL, Marcin JACHIMSKI, Paweł KWASNOWSKI, Grzegorz HAYDUK // W: Systemy Czasu Rzeczywistego SCR’02 : IX [dziewiąta] konferencja : Ustroń, 16–19 września 2002 : materiały konferencyjne / red. Piotr Gaj, Andrzej Kwiecień. — Gliwice : Instytut Informatyki Politechniki Śląskiej, 2002. — S. 337–352. — Bibliogr. s. 351–352, Streszcz., Abstr.

11. Programowalne systemy sterowania i automatycznej regulacji — [Programmable control and automatic regulation systems] / Henryk ZYGMUNT, Jacek SEŃKOWSKI, Paweł KWASNOWSKI, Grzegorz WRÓBEL, Marcin JACHIMSKI, Zbigniew MIKOŚ, Grzegorz HAYDUK // W: Współczesne kierunki rozwoju elektrotechniki, automatyki, informatyki, elektroniki i telekomunikacji : materiały międzynarodowej konferencji zorganizowanej z okazji Jubileuszu 50-lecia Wydziału EAIiE : Kraków, 7–8 czerwca 2002 / kom. red. Tomasz Zieliński, Dariusz Borkowski ; AGH WEAIiE. — [Kraków : WEAIiE], 2002. — Na k. tyt. dodatkowo: Złoty Jubileusz Wydziału Elektrotechniki, Automatyki, Informatyki i Elektroniki Akademii Górniczo-Hutniczej im. Stanisława Staszica w Krakowie. — S. 69–72. — Bibliogr. s. 72, Streszcz.

12. Monitorowanie procesów przemysłowych przez Internet — Industrial processes monitoring via Internet / Marcin JACHIMSKI, Grzegorz WRÓBEL, Grzegorz HAYDUK, Henryk ZYGMUNT, Paweł KWASNOWSKI // Studia Informatica. — Tyt. poprz. Zeszyty Naukowe Politechniki Śląskiej. Seria Informatyka ; ISSN 0208-7286. — 2001 vol. 22 nr 4 s. 245–253. — Bibliogr. s. 253, Abstr.

Informacje dodatkowe:

Brak