Techniki mikroprocesorowe 1000-ZiTechMikr

Zajęcia obejmują zajęcia praktyczne z następującej tematyki.
1. Podstawy techniki analogowej.
a. Prąd i napięcie.
b. Przegląd elementów elektronicznych, ich zastosowania i parametry.
2. Technika cyfrowa.
a. Logika.
b. Podstawowe układy cyfrowe.
c. Parametry układów cyfrowych.
3. Urządzenia pomiarowe wykorzystywane w elektronice.
4. Układy zasilania i zakłócenia w technice cyfrowej.
a. Rodzaje źródeł zasilania i ich własności.
b. Zapobieganie i walka z zakłóceniami w elektronice cyfrowej.
5. Projektowanie układów mikroprocesorowych.
a. Dobór podzespołów.
b. Zasady projektowania.
6. Przegląd najpopularniejszych architektur mikrokontrolerów: 8051, AVR, PIC, ARM.
7. Standardowe wewnętrzne układy peryferyjne.
a. Układy zegarowe.
b. System przerwań.
c. Porty I/O.
d. Liczniki i ich tryby pracy.
e. Pamięć nieulotna.
f. USART/UART i komunikacja z PC.
g. TWI.
h. Przetworniki ADC.
i. Układy oszczędzania energii i zabezpieczające.
j. Inne układy peryferyjne.
8. Popularne magistrale i ich protokoły: I2C, RS-232, 1Wire, SPI.
9. Programowanie mikrokontrolerów w języku C.
a. Narzędzia.
b. Zalecane i odradzane techniki programistyczne.
c. Struktura programu.
d. Dostęp do peryferiów.
e. Debugowanie.
10. Proste systemy wbudowane czasu rzeczywistego i ich implementacja na przykładzie architektury AVR.
11. Optymalizacja kodu C pod kątem zajętości pamięci operacyjnej, pamięci programu i szybkości działania.
12. Obsługa prostych układów zewnętrznych: układy logiczne, wyświetlacze LCD, zegary RTC, układy do pomiaru temperatury i napięć, zewnętrzne pamięci nieulotne.
13. Obsługa zaawansowanych układów zewnętrznych: karty pamięci SD/MMC, moduły Ethernet.
14. Zaawansowane systemy czasu rzeczywistego na przykładzie FreeRTOS.
15. Obsługa układów zewnętrznych: bluetooth, układy MEMS, silniki i serwomechanizmy.

Całkowity nakład pracy studenta

10 godz. wykładu. 15 godz. laboratorium. 35 godz. pracy samodzielnej. 15 godz. studiowania literatury. RAZEM: 75 godzin 3 punkty ECTS

Efekty uczenia się - wiedza

Po ukończeniu kursu student osiąga następujące efekty (kody odnoszą się do efektów dla studiów 1 stopnia na kierunku informatyka - studia inżynierskie): (W1) posiada podstawową wiedzę z zakresu elektroniki cyfrowej i mikroprocesorowej (K_W06); (W2) zna zasady projektowania i budowy cyfrowych urządzeń elektronicznych (K_W06); (W3) zna techniki programistyczne wykorzystywane w elektronice mikroprocesorowej (K_W05, K_W07); (W4) zna zasady i przepisy BHP obowiązujące przy pracy z urządzeniami elektronicznymi, aparaturą pomiarową i warsztatową, wykorzystywaną w pracowni elektroniki (K_W14).

Efekty uczenia się - umiejętności

Po ukończeniu kursu student osiąga następujące efekty (kody odnoszą się do efektów dla studiów 1 stopnia na kierunku informatyka - studia inżynierskie): (U1) umie samodzielnie zaprojektować, zbudować i uruchomić proste urządzenia oparte o elektronikę cyfrową i mikroprocesorową (K_U05, K_U07, K_U31); (U2) potrafi wyszukiwać i naprawiać błędy i uszkodzenia w budowanym urządzeniu, zarówno w części elektronicznej, jak i programistycznej (K_U06, K_U25); (U3) tworzy kod w języku C zoptymalizowany do pracy w systemie o ograniczonych zasobach (K_U08); (U4) posługuje się podstawowym sprzętem pomiarowym w sposób bezpieczny dla siebie i urządzeń.

Efekty uczenia się - kompetencje społeczne

Po ukończeniu kursu student osiąga następujące efekty (kody odnoszą się do efektów dla studiów 1 stopnia na kierunku informatyka - studia inżynierskie): (K1) Potrafi wykorzystać swoją wiedzę i umiejętności przy projektowaniu i budowie urządzeń użytecznych w pracy i życiu codziennym; (K2) Rozumie zasadę działania otaczających go urządzeń elektronicznych i konsekwencje ich używania; (K3) Potrafi połączyć wiedzę z zakresu informatyki z wiedzą i umiejętnościami z zakresu projektowania i budowy urządzeń mikroprocesorowych, zwiększając swoją atrakcyjność na rynku pracy; (K4) Potrafi ocenić ryzyko podczas pracy z urządzeniem elektronicznym zasilanym z źródła o określonym napięciu, wytwarzającymi promieniowanie elektromagnetyczne lub wysoką temperaturę; (K5) Zna i przestrzega zasady związane z ochroną własności intelektualnej i licencjonowaniem produktów informatycznych (K_K01); (K6) Potrafi aktywnie brać udział w dyskusjach nad projektem informatycznym, potrafi efektywnie pracować w zespole (K_K02); (K7) Potrafi krytycznie oceniać swoją wiedzę i dąży do dalszego jej doskonalenia z wykorzystaniem różnych źródeł informacji (K_K03),

Metody dydaktyczne eksponujące

- pokaz

Metody dydaktyczne podające

- wykład informacyjny (konwencjonalny)
- wykład konwersatoryjny

Metody dydaktyczne poszukujące

- laboratoryjna

Metody dydaktyczne w kształceniu online

- metody wymiany i dyskusji
- metody służące prezentacji treści

Rodzaj przedmiotu

przedmiot obligatoryjny

Wymagania wstępne

Znajomość podstaw elektroniki, języka C oraz logiki.

Koordynatorzy przedmiotu

Rafał Bocian

Kryteria oceniania

Laboratorium: Aktywność na zajęciach i sprawdzian zaliczeniowy.
Wykład: Zaliczenie ustne.

Literatura

1. Noty katalogowe i dokumentacja dostępne na stronie producenta wykorzystywanych mikrokontrolerów (Atmel).
2. Noty katalogowe i dokumentacja dostępne na stornach producentów wykorzystywanych układów peryferyjnych.

Więcej informacji

Dodatkowe informacje (np. o kalendarzu rejestracji, prowadzących zajęcia, lokalizacji i terminach zajęć) mogą być dostępne w serwisie USOSweb:

Strona przedmiotu 1000-ZiTechMikr w USOSweb