- Nazwa przedmiotu:
- Technika mikroprocesorowa
- Koordynator przedmiotu:
- Grzegorz Domański
- Status przedmiotu:
- Obowiązkowy
- Poziom kształcenia:
- Studia I stopnia
- Program:
- Inżynieria Biomedyczna
- Grupa przedmiotów:
- Specjalnościowe
- Kod przedmiotu:
- TEMI
- Semestr nominalny:
- 5 / rok ak. 2020/2021
- Liczba punktów ECTS:
- 4
- Liczba godzin pracy studenta związanych z osiągnięciem efektów uczenia się:
- 1. liczba godzin kontaktowych – 49 godz., w tym
obecność na wykładach 30 godz.,
obecność na laboratorium 15 godz.,
obecność na egzaminie 4 godz.
2. praca własna studenta – 60 godz., w tym
przygotowanie do laboratorium 40 godz.,
przygotowanie do egzaminu 20 godz.
- Liczba punktów ECTS na zajęciach wymagających bezpośredniego udziału nauczycieli akademickich:
- liczba godzin kontaktowych – 49 godz., w tym
- obecność na wykładach 30 godz.,
- obecność na laboratorium 15 godz.,
- obecność na egzaminie 4 godz.
- Język prowadzenia zajęć:
- polski
- Liczba punktów ECTS, którą student uzyskuje w ramach zajęć o charakterze praktycznym:
- 2,02 pkt. ECTS, co odpowiada 15 godz. ćwiczeń laboratoryjnych plus 40 godz. przygotowań do laboratorium.
- Formy zajęć i ich wymiar w semestrze:
-
- Wykład30h
- Ćwiczenia0h
- Laboratorium15h
- Projekt0h
- Lekcje komputerowe0h
- Wymagania wstępne:
- Przedmiot ELE2
- Limit liczby studentów:
- 30
- Cel przedmiotu:
- Celem przedmiotu jest nauczenie studentów programowania mikroprocesorów i mikrokontrolerów w języku wysokiego poziomu ze szczególnym uwzględnieniem układów 32-bitowych z rdzeniem ARM. Studenci mają możliwość praktycznej weryfikacji nabytych umiejętności podczas zajęć laboratoryjnych.
- Treści kształcenia:
- Przegląd współczesnych architektur mikroprocesorów i mikrokontrolerów. Systemy wbudowane (2h). Rdzeń ARM. Rodzina STM32. Architektura procesorów rodziny STM32 (2h). Programowanie mikrokontrolerów w języku wysokiego poziomu – C/C++. Środowiska programistyczne – Keil uVision, Atollic True Studio, STM32CubeMX. Narzędzia testowe i uruchomieniowe (4h). Uruchamianie mikrokontrolera. Opis magistral wewnętrznych oraz sygnałów zegarowych. Konfiguracja sprzętowa. Inicjalizacja zmiennych, wskaźników stosu, kodu oraz układów peryferyjnych. Ustawienie priorytetów i masek przerwań. Włączenie obsługi przerwań. Zasadniczy kod programu (4h). Porty IO - budowa, konfiguracja, wykorzystanie. Współpraca z pamięciami (SRAM, FLASH, SDRAM) (4h). System przerwań. Układy licznikowe, PWM. Układy czuwające (4h). Układ DMA. Tryby obniżonego poboru mocy. Interfejsy szeregowe: USART, SPI, I2C, I2S, CAN, TWI (5h). Przetworniki A/C, C/A. Magistrala USB. Ethernet. Systemy czasu rzeczywistego (FreeRTOS) (4h). Przykłady innych języków programowania mikrokontrolerów – MicroPython (1h). Tematy laboratoriów:
1. Konfiguracja i uruchomienie mikrokontrolera. Sterowanie i odczyt linii portów we/wy (3h)
2. Obsługa klawiatury i wyświetlacza (3h)
3. Układy licznikowe, pomiar czasu i częstotliwości, wytwarzanie sygnałów cyfrowych (3h)
4. Przetworniki A/C i C/A, wytwarzanie sygnałów analogowych (3h)
5. Obsługa interfejsów szeregowych, RS232, USB (3h).
W ramach zajęć laboratoryjnych studenci wykorzystują gotowe funkcje biblioteczne oraz piszą własne funkcje i programy.
- Metody oceny:
- egzamin
ocena ćwiczeń laboratoryjnych
- Egzamin:
- tak
- Literatura:
- 1. K. Paprocki, Mikrokontrolery STM32 w praktyce, BTC 2009
2. M. Galewski, STM32. Aplikacje i ćwiczenia w języku C, BTC 2011
3. M. Peczarski, Mikrokontrolery STM32 w sieci Ethernet w przykładach, BTC 2011
4. M. Szumski, Mikrokontrolery STM32 w systemach sterowania i regulacji, BTC 2017
5. Noty katalogowe firmy ST.
- Witryna www przedmiotu:
- http://www.mchtr.pw.edu.pl/
- Uwagi:
- -
Efekty uczenia się
Profil ogólnoakademicki - wiedza
- Charakterystyka W01
- Ma wiedzę na temat architektury mikrokontrolerów 32-bitowych z rdzeniem ARM
Weryfikacja: egzamin
Powiązane charakterystyki kierunkowe:
K_W04, K_W05, K_W07
Powiązane charakterystyki obszarowe:
P6U_W, I.P6S_WG.o
- Charakterystyka W02
- Ma wiedzę na temat inicjalizacji i konfiguracji mikrokontrolera 32-bitowego oraz środowisk programistycznych
Weryfikacja: egzamin
Powiązane charakterystyki kierunkowe:
K_W04, K_W05, K_W07
Powiązane charakterystyki obszarowe:
P6U_W, I.P6S_WG.o
- Charakterystyka W03
- Ma wiedzę na temat systemu przerwań
Weryfikacja: egzamin
Powiązane charakterystyki kierunkowe:
K_W04, K_W05
Powiązane charakterystyki obszarowe:
P6U_W, I.P6S_WG.o
- Charakterystyka W04
- Ma wiedzę na temat współpracy mikrokontrolera z pamięciami
Weryfikacja: egzamin
Powiązane charakterystyki kierunkowe:
K_W04, K_W05, K_W07
Powiązane charakterystyki obszarowe:
P6U_W, I.P6S_WG.o
- Charakterystyka W05
- Ma wiedzę na temat układów licznikowych
Weryfikacja: egzamin
Powiązane charakterystyki kierunkowe:
K_W04, K_W05, K_W07
Powiązane charakterystyki obszarowe:
P6U_W, I.P6S_WG.o
- Charakterystyka W06
- Ma wiedzę na temat współpracy mikrokontrolera z zewnętrznymi układami po magistralach szeregowych
Weryfikacja: egzamin
Powiązane charakterystyki kierunkowe:
K_W04, K_W05, K_W07
Powiązane charakterystyki obszarowe:
P6U_W, I.P6S_WG.o
- Charakterystyka W07
- Ma wiedzę na temat połączenia mikrokontrolera z Ethernetem
Weryfikacja: egzamin
Powiązane charakterystyki kierunkowe:
K_W04, K_W05, K_W07
Powiązane charakterystyki obszarowe:
P6U_W, I.P6S_WG.o
- Charakterystyka W08
- Ma wiedzę na temat systemów czasu rzeczywistego i innych języków wysokiego poziomu programowania mikrokontrolerów 32-bitowych
Weryfikacja: egzamin
Powiązane charakterystyki kierunkowe:
K_W04, K_W05, K_W07
Powiązane charakterystyki obszarowe:
P6U_W, I.P6S_WG.o
Profil ogólnoakademicki - umiejętności
- Charakterystyka U01
- Umie poprawnie skonfigurować mikrokontroler z rdzeniem ARM
Weryfikacja: ocena ćwiczeń laboratoryjnych
Powiązane charakterystyki kierunkowe:
K_U02, K_U11, K_U19
Powiązane charakterystyki obszarowe:
I.P6S_UK, I.P6S_UW.o, III.P6S_UW.o
- Charakterystyka U02
- Umie sterować i odczytywać stan portów procesora
Weryfikacja: ocena ćwiczeń laboratoryjnych
Powiązane charakterystyki kierunkowe:
K_U02, K_U11, K_U19
Powiązane charakterystyki obszarowe:
I.P6S_UK, I.P6S_UW.o, III.P6S_UW.o
- Charakterystyka U03
- Umie obsłużyć klawiaturę i wyświetlacz
Weryfikacja: ocena ćwiczeń laboratoryjnych
Powiązane charakterystyki kierunkowe:
K_U11, K_U19, K_U02
Powiązane charakterystyki obszarowe:
III.P6S_UW.o, I.P6S_UW.o, I.P6S_UK
- Charakterystyka U04
- Umie zrealizować pomiar czasu i częstotliwości
Weryfikacja: ocena ćwiczeń laboratoryjnych
Powiązane charakterystyki kierunkowe:
K_U02, K_U11, K_U19
Powiązane charakterystyki obszarowe:
I.P6S_UK, I.P6S_UW.o, III.P6S_UW.o
- Charakterystyka U05
- Umie przetwarzać i wytwarzać sygnały analogowe
Weryfikacja: ocena ćwiczeń laboratoryjnych
Powiązane charakterystyki kierunkowe:
K_U02, K_U11, K_U19
Powiązane charakterystyki obszarowe:
I.P6S_UK, I.P6S_UW.o, III.P6S_UW.o
- Charakterystyka U06
- Umie obsłużyć interfejsy szeregowe
Weryfikacja: ocena ćwiczeń laboratoryjnych
Powiązane charakterystyki kierunkowe:
K_U02, K_U11, K_U19
Powiązane charakterystyki obszarowe:
I.P6S_UK, I.P6S_UW.o, III.P6S_UW.o
Profil ogólnoakademicki - kompetencje społeczne
- Charakterystyka K01
- Umie współpracować w grupie
Weryfikacja: ocena ćwiczeń laboratoryjnych
Powiązane charakterystyki kierunkowe:
K_K07
Powiązane charakterystyki obszarowe:
P6U_K
- Charakterystyka K02
- Jest świadomy roli społecznej absolwenta uczelni technicznej
Weryfikacja: ocena ćwiczeń laboratoryjnych
Powiązane charakterystyki kierunkowe:
K_K02
Powiązane charakterystyki obszarowe:
P6U_K, I.P6S_KK, I.P6S_KR