Mikroprocesory i technika mikroprocesorowa dla AiR 0800-ARMITEMI
Wykład:
-kody liczbowe oraz działania na liczbach binarnych w odniesieniu do mikroprocesorów
-zapis stałoprzecinkowy (kod binarny naturalny, uzupełnienie do 2, uzupełnienie do 1, znak moduł, kod BCD)
-zapis zmiennoprzecinkowy (pojedyncza, podwójna oraz rozszerzona precyzja)
-działania na liczbach stałoprzecinkowych (dodawanie, odejmowanie, mnożenie oraz dzielenie)
-działania na liczbach zmiennoprzecinkowych (dodawanie, odejmowanie, mnożenie oraz dzielenie)
-zasady ustawiania znaczników przy operacjach na liczbach stałoprzecinkowych (znaczniki przeniesienia, zera, nadmiaru U2, znaku U2, wartości ujemnej)
-wartości specjalne w reprezentacji liczb zmiennopozycyjnych (nie-liczby, zero, nieskończoność, niedomiar, nadmiar)
-zasada działanie mikroprocesora
-schemat blokowy typowego systemu mikroprocesorowego
-budowa układu sterowania (pobieranie kodu instrukcji, blok generowania adresów, rejestry indeksowe)
-budowa układu wykonawczego (jednostka arytmetyczno logiczna, rejestry ogólnego przeznaczenia, rejestry akumulatorowe)
-pojęcie i zastosowanie magistrali w systemie mikroprocesorowym
-typowe instrukcje wykonywane przez mikroprocesor
-podział mikroprocesorów pod względem mapy pamięci oraz listy instrukcji
-stos
-system przerwań
-bezpośredni dostęp do pamięci
-porównanie mikroprocesora i mikrokontrolera
-mikrokontrolery rodziny AVR
-rdzeń
-zasoby pamięciowe
-instrukcje
-przetwornik A/C
-port wejścia wyjścia
-pamięć EEPROM
-port szeregowy
-magistrala I2C
-interfejs SPI
-środowisko programistyczne AVR-Studio
-mikroprocesory rodziny x86
-praca w trybie rzeczywistym
-praca w trybie chronionym
-koprocesor arytmetyczny x87
-technologia MMX
-technologia SSE
-emulator systemu QEMU, asembler FLATASM, MS Debug
-mikrokontrolery rodziny ARM
-mapa pamięci
-instrukcje
-porty wejścia wyjścia
-system przerwań
-licznik czasomierz
-wybrane peryferia
-budowa komputera osobistego
-kontroler przerwań 8259
-kontroler DMA 8237
-układ czasowy 8254
-port równoległy 8255
Zajęcia laboratoryjne:
1. Mikrokontrolery AVR (praca na zestawach laboratoryjnych ZL10 z mikrokontrolerem AVR)
- mapa pamięci
- podstawowe instrukcje
- instrukcje rozgałęziające
- podprogramy
- system przerwań
- realizacja opóźnień w systemie mikroprocesorowym
- port wejścia wyjścia
2. Programowanie mikrokontrolerów ARMw języku C (praca na zestawach NUCLEO-F091RC podłączonych do płytek interfejsów użytkownika)
- środowisko programistyczne TrueSTUDIO - Atollic - ST lub Eclipse z wtyczką GNU ARM Eclipse
- porty ogólnego przeznaczenia (diody, przyciski, wyświetlacze siedmiosegmentowe, impulsator)
- liczniki czasomierze (przetwornik elektroakustyczny, rezystor grzejny, żarówka)
- przetwornik analogowo-cyfrowy (potencjometr, fotorezystor, analogowy czujnik temperatury)
- system przerwań (przetwornik analogowo-cyfrowy, obsługa klawiatury macierzowej, obsługa wyświetlaczy siedmiosegmentowych pracujących w trybie multipleksowym, odmierzanie czasu, wykonywanie opóźnień)
- implementacja prostego regulatora PID (sterowanie żarówką - pomiar fotorezystorem, sterowanie rezystorem grzejnym pomiar analogowym czujnikiem temperatury)
Całkowity nakład pracy studenta
Efekty uczenia się - wiedza
Efekty uczenia się - umiejętności
Efekty uczenia się - kompetencje społeczne
Metody dydaktyczne eksponujące
Metody dydaktyczne podające
- wykład informacyjny (konwencjonalny)
Metody dydaktyczne poszukujące
- doświadczeń
- projektu
- laboratoryjna
Rodzaj przedmiotu
Wymagania wstępne
Koordynatorzy przedmiotu
Kryteria oceniania
Weryfikacja efektów uczenia się
Automatyka i robotyka s1:
egzamin pisemny- W1,W2, K2
kolokwium- U2, W1
Zaliczenie przedmiotu odbywa się na podstawie pozytywnej oceny z zajęć laboratoryjnych oraz wyniku egzaminu z wykładu. Egzamin przeprowadzany jest w formie pisemnego testu wyboru. Ocena końcowa z egzaminu wyznaczana jest na podstawie liczby poprawnych odpowiedzi w sposób następujący:
8 poprawnych odpowiedzi - ocena bdb,
7 poprawnych odpowiedzi - ocena db plus,
6 poprawnych odpowiedzi - ocena db,
5 poprawnych odpowiedzi - ocena dst plus,
4 poprawne odpowiedzi - ocena dst,
3 lub mniej poprawnych odpowiedzi - ocena ndst.
Zaliczenie zajęć laboratoryjnych odbywa się na podstawie wyników dwóch kolokwiów oraz wyników z odpowiedzi na temat realizowanego ćwiczenia. Wyniki kolokwiów do oceny końcowej z ćwiczeń brane są z wagą 1/3, natomiast odpowiedzi brane są z wagą od 1/15 do 1/6 w zależności od liczby odpytań, która może wynosić od 2(1/6) do 5(1/15) w trakcie semestru dla każdego studenta.
Praktyki zawodowe
Nie dotyczy.
Literatura
Literatura podstawowa:
1. Rafał Baranowski. Mikrokontrolery AVR ATtiny w praktyce. BTC. Warszawa 2006.
2. Jarosław Doliński. Mikrokontrolery AVR w praktyce. BTC. Warszawa 2003.
3. Ryszard Pełka. Mikrokontrolery - architektura, programowanie, zastosowania. WKŁ. Warszawa 1999.
4. Krzysztof Sacha, Andrzej Rydzewski. Mikroprocesor w pytaniach i odpowiedziach. WNT. Warszawa 1987.
5. Andrzej Skorupski. Podstawy budowy i działania komputerów. WKŁ. Warszawa 2000.
6. Antoni Niederliński. Mikroprocesory mikrokomputery mikrosystemy. WSiP. Warszawa 1988.
7. Michel Martin. W sercu BIOS-u. Helion. Gliwice 1992.
8. Piotr Metzger, Adam Jełowicki. Anatomia PC. Helion. Wydanie czwarte lub nowsze. 1998.
Literatura uzupełniająca:
1. Paweł Hadam. Projektowanie systemów mikroprocesorowych. BTC. Warszawa 2004.
2. Henryk Małysiak, Bolesław Pochopień, Eugeniusz Wróbel. Mikrokomputery klasy IBM PC. WNT. Warszawa 1992.
3. Tomasz Jabłoński, Krzysztof Pławsiuk. Programowanie mikrokontrolerów PIC w języku C. BTC. Warszawa 2005.
4. S. W. Smith. Cyfrowe przetwarzanie sygnałów - Praktyczny poradnik dla inżynierów i naukowców, BTC, 2007
Więcej informacji
Dodatkowe informacje (np. o kalendarzu rejestracji, prowadzących zajęcia, lokalizacji i terminach zajęć) mogą być dostępne w serwisie USOSweb: