Drukuj Eksport do pliku (MS Word)
Nazwa przedmiotu:
Podstawy systemów mikroprocesorowych
Koordynator przedmiotu:
dr inż. Dariusz Tefelski, asystent, tefelski@if.pw.edu.pl
Status przedmiotu:
Obowiązkowy
Poziom kształcenia:
Studia I stopnia
Program:
Fizyka Techniczna
Grupa przedmiotów:
Obowiązkowe
Kod przedmiotu:
1050-FT000-ISP-6PSM
Semestr nominalny:
6 / rok ak. 2020/2021
Liczba punktów ECTS:
4
Liczba godzin pracy studenta związanych z osiągnięciem efektów uczenia się:
1. godziny kontaktowe – 70 h; w tym a) obecność na wykładach – 15 h b) obecność na laboratoriach – 45 h c) uczestniczenie w konsultacjach – 10 h 2. praca własna studenta – 30 h; w tym a) przygotowanie do ćwiczeń i do kolokwiów – 20 h b) zapoznanie się z literaturą – 10 h Razem w semestrze 100 h, co odpowiada 4 pkt. ECTS
Liczba punktów ECTS na zajęciach wymagających bezpośredniego udziału nauczycieli akademickich:
1. obecność na wykładach – 15 h 2. obecność na laboratoriach – 45 h 3. uczestniczenie w konsultacjach – 10 h Razem w semestrze 70 h, co odpowiada 3 pkt. ECTS
Język prowadzenia zajęć:
polski
Liczba punktów ECTS, którą student uzyskuje w ramach zajęć o charakterze praktycznym:
1. zajęcia laboratoryjne – 45 h 2. przygotowanie do laboratoriów – 15 h Razem w semestrze 60 h, co odpowiada 2 pkt. ECTS
Formy zajęć i ich wymiar w semestrze:
  • Wykład15h
  • Ćwiczenia0h
  • Laboratorium45h
  • Projekt0h
  • Lekcje komputerowe0h
Wymagania wstępne:
Podstawy programowania, Podstawy Elektroniki, Elektronika w Eksperymencie Fizycznym
Limit liczby studentów:
-
Cel przedmiotu:
Celem przedmiotu jest nauczenie studentów budowy i techniki stosowania mikroprocesorów. Techniki mikroprocesorowe spełniają ważną rolę w wielu dziedzinach życia. Szybki ich rozwój pozwala na stosunkowo łatwą adaptacje dla celów sterowania i pomiarów, również w pomiarach fizycznych. Często używana nazwa „komputery jednoukładowe” pokazuje ich zalety. Praktyczna umiejętność posługiwania się techniką mikroprocesorową pozwala stosunkowo tanio rozwiązać wiele tematów z zakresu technik pomiarowych. Wykłady w połączeniu z laboratorium ma studentom dostarczyć wiedzy do samodzielnego rozwiązywania problemów w dziedzinie sterowania i kontroli.
Treści kształcenia:
Program wykładu: 1. Wstęp: rodziny mikroprocesorów i komputerów jednoukładowych, wykaz producentów popularnych mikroprocesorów, zastosowania. 2. Budowa mikroprocesorów: opis parametrów końcówek mikroprocesorów, ogólna zasada działania mikroprocesora (pamięć programu, pamięć danych, licznik rozkazów, magistrale wewnętrzne), rodzaje pamięci wewnętrznych i zewnętrznych, konwertery sygnałów analogowych. 3. Architektura wewnętrzna mikroprocesorów: rejestry uniwersalne, rejestry specjalne, jednostka arytmetyczno - logiczna, akumulator, stos, liczniki. 4. Komunikacja zewnętrzna: konfiguracja wejść i wyjść, porty, transmisje szeregowe, przerwania sprzętowe, komunikacja w systemach wieloprocesorowych. 5. Standardy komunikacyjne: RS-232, CAN, SPI, I2C, 1-Wire. 6. Układy licznikowo – czasowe: tryby pracy, szybkość transmisji danych, przerwania, priorytety przerwań. 7. Prezentacja danych: wskaźniki diodowe, ekrany, współpraca z komputerem, praca w sieci LAN. 8. Przebiegi czasowe: cykl rozkazowy, zapis i odczyt danych do i z pamięci. 9. Stany pracy mikroprocesorów: stany o obniżonym poborze mocy, automatyczne restartowanie programu. 10. Programowanie pamięci programu: zapis programów, symulator, emulator. 11. Asembler: tryby adresowania, podstawowe rozkazy, obsługa portów, przerwania, priorytety, czasomierze, obróbka sygnałów analogowych. Pokaz wykonania schematu i płytki drukowanej (KiCad). Program laboratorium: 1. Wprowadzenie do laboratorium 2. Porty wejścia/wyjścia – I/O 3. Przerwania – piorytety przerwań, przerwania zewnętrzne 4. Obsługa wyświetlacza alfanumerycznego LCD 5. Liczniki i ich obsługa 6. Obsługa UART – wysyłanie i odbieranie informacji z wykorzystaniem przerwań 7. Komunikacja przez szynę SPI – obsługa programowa i sprzętowa 8. Wykorzystanie liczników do sterowania PWM 9. Miniprojekt 10. Komunikacja przez szynę I2C – obsługa programowa 11. Komunikacja przez szynę 1-wire 12. Obsługa kart pamięci SD/MMC 13. Projekt
Metody oceny:
Zaliczenie przedmiotu obywa się poprzez: kolokwium, wykonanie wszystkich ćwiczeń laboratoryjnym na poziomie podstawowym oraz wykonanie miniprojektu na zajęciach laboratoryjnych.
Egzamin:
tak
Literatura:
1. M.Kardaś, Mikrokontrolery AVR, Język C, Atnel 2011 2. R.Baranowski, Mikrokontrolery AVR Atmega w praktyce, Wydawnictwo BTC
Witryna www przedmiotu:
http://fizyka.if.pw.edu.pl/%7Elabe/index.php/Informacja_PSM
Uwagi:
-

Efekty uczenia się