Zachodniopomorski Uniwersytet Technologiczny w Szczecinie

Wydział Elektryczny - Elektronika i Telekomunikacja (S2)
specjalność: Układy i Systemy Elektroniczne

Sylabus przedmiotu Zaawansowane mikrokontrolery i protokoły komunikacyjne:

Informacje podstawowe

Kierunek studiów Elektronika i Telekomunikacja
Forma studiów studia stacjonarne Poziom drugiego stopnia
Tytuł zawodowy absolwenta magister inżynier
Obszary studiów nauk technicznych
Profil ogólnoakademicki
Moduł
Przedmiot Zaawansowane mikrokontrolery i protokoły komunikacyjne
Specjalność Układy i Systemy Elektroniczne
Jednostka prowadząca Katedra Inżynierii Systemów, Sygnałów i Elektroniki
Nauczyciel odpowiedzialny Marek Jaskuła <Marek.Jaskula@zut.edu.pl>
Inni nauczyciele Andrzej Biedka <Andrzej.Biedka@zut.edu.pl>
ECTS (planowane) 3,0 ECTS (formy) 3,0
Forma zaliczenia zaliczenie Język polski
Blok obieralny Grupa obieralna

Formy dydaktyczne

Forma dydaktycznaKODSemestrGodzinyECTSWagaZaliczenie
laboratoriaL2 15 1,00,25zaliczenie
projektyP2 15 1,00,33zaliczenie
wykładyW2 15 1,00,42zaliczenie

Wymagania wstępne

KODWymaganie wstępne
W-1Student powinien mieć wiadomości z zakresu podstaw techniki cyfrowej, techniki mikroprocesorowej oraz programowania w języku C.

Cele przedmiotu

KODCel modułu/przedmiotu
C-1Zapoznanie studentów z budową i sposobem wykorzystania współczesnych zaawansowanych mikrokontrolerów. Nauczenie doboru typu mikrokontrolera do konkretnego zastosowania oraz obsługi środowisk tworzenia oprogramowania dla mikrokontrolerów – IDE. Zapoznanie studentów z protokołami komunikacyjnymi stosowanymi w urządzeniach mikroprocesorowych.
C-2Rozbudzenie zainteresowania oraz ukształtowanie wstępnych umiejętności programowania mikroprocesorów.

Treści programowe z podziałem na formy zajęć

KODTreść programowaGodziny
laboratoria
T-L-1Przykłady programowania mikrokontrolera ATmega 16.4
T-L-2Przykłady programowania mikrokontrolera STM103.4
T-L-3Pisanie programów z wykorzystaniem protokołów komunikacyjnych.5
T-L-4Zaliczenie.2
15
projekty
T-P-1Wykonanie projektu (sprzęt/program) urządzenia zbudowanego z wykorzystaniem zaawansowanego mikrokontrolera.15
15
wykłady
T-W-1Zaawansowane mikrokontrolery 8-bitowe. Architektura, przetwarzanie potokowe, organizacja pamięci. Interfejsy mikrokontrolera: porty, timery, generatory PWM, przetworniki A/C, układy RTC.3
T-W-2Mikrokontrolery 16 i 32 bitowe. Architektura, organizacja pamięci. Interfejsy mikrokontrolera: porty, timery, generatory PWM, przetworniki A/C, układy RTC.4
T-W-3Środowiska IDE dla zaawansowanych mikrokontrolerów. Metody programowania mikrokontrolerów.1
T-W-4Protokoły komunikacyjne (MODBUS, CAN, LIN, Bluetooth, Ethernet, inne).5
T-W-5Zaliczenie.2
15

Obciążenie pracą studenta - formy aktywności

KODForma aktywnościGodziny
laboratoria
A-L-1Uczestnictwo w zajęciach.15
A-L-2Przygotowanie się do zajęć i opracowanie wyników pracy.15
30
projekty
A-P-1Uczestnictwo w zajęciach.15
A-P-2Przygotowanie projektu.15
30
wykłady
A-W-1Uczestnictwo w zajęciach.15
A-W-2Samodzielne studiowanie.15
30

Metody nauczania / narzędzia dydaktyczne

KODMetoda nauczania / narzędzie dydaktyczne
M-1Wykład z wykorzystaniem prezentacji
M-2Demonstrację zrealizowanych algorytmów na mikrokontrolerze
M-3Stanowisko laboratoryjne: nauka programowania mikrokontrolerów

Sposoby oceny

KODSposób oceny
S-1Ocena formująca: Pisemny sprawdzain przygotowania do zajęć.
S-2Ocena podsumowująca: Zaliczenie praktyczne umiejetności programowania mikrokontrolera z wykorzystaniem protokołów komunikacyjnych.
S-3Ocena formująca: Ocena pracy w zespole laboratoryjnym.
S-4Ocena podsumowująca: Zaliczenie wiedzy z dziedziny zaawansowanych mikrokontrolerów i protokołów komunikacyjnych

Zamierzone efekty kształcenia - wiedza

Zamierzone efekty kształceniaOdniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiówOdniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształceniaCel przedmiotuTreści programoweMetody nauczaniaSposób oceny
ET_2A_D.USE01_W01
Student zna i rozumie działanie i zastosowanie mikroprocesorów, rozumie działanie portów, timera i systemu przerwań mikroprocesora
ET_2A_W10, ET_2A_W07T2A_W02, T2A_W03, T2A_W05, T2A_W07C-1, C-2T-W-5, T-W-2, T-W-3, T-W-1, T-W-4M-1, M-2S-2, S-4

Zamierzone efekty kształcenia - umiejętności

Zamierzone efekty kształceniaOdniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiówOdniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształceniaCel przedmiotuTreści programoweMetody nauczaniaSposób oceny
ET_2A_D.USE01_U01
Student potrafi obsługiwać środowisko IDE oraz napisać i uruchomić przykładowy program dla wybranego mikrokontrolera. Potrafi wykorzystać standardowy protokół do komunikacji z innym urządzeniem mikroprocesorowym.
ET_2A_U09T2A_U08C-1, C-2T-L-4, T-L-1, T-L-2, T-L-3, T-P-1M-1, M-2, M-3S-1, S-2, S-3, S-4

Kryterium oceny - wiedza

Efekt kształceniaOcenaKryterium oceny
ET_2A_D.USE01_W01
Student zna i rozumie działanie i zastosowanie mikroprocesorów, rozumie działanie portów, timera i systemu przerwań mikroprocesora
2,0
3,0Student zna i rozumie działanie i zastosowanie mikroprocesorów, rozumie działanie portów, timera i systemu przerwań mikroprocesora.
3,5
4,0
4,5
5,0

Kryterium oceny - umiejętności

Efekt kształceniaOcenaKryterium oceny
ET_2A_D.USE01_U01
Student potrafi obsługiwać środowisko IDE oraz napisać i uruchomić przykładowy program dla wybranego mikrokontrolera. Potrafi wykorzystać standardowy protokół do komunikacji z innym urządzeniem mikroprocesorowym.
2,0
3,0Student potrafi obsługiwać środowisko IDE oraz napisać i uruchomić przykładowy program dla wybranego mikrokontrolera. Potrafi wykorzystać standardowy protokół do komunikacji z innym urządzeniem mikroprocesorowym.
3,5
4,0
4,5
5,0

Literatura podstawowa

  1. Tomasz Francuz, Język C dla mikrokontrolerów AVR. Od podstaw do zaawansowanych aplikacji, Helion, Warszawa, 2011, I, język C
  2. Mirosław Kardaś, Mikrokontrolery AVR Język C Podstawy programowania, Atnel, Szczecin, 2012, II
  3. Jacek Augustyn, Projektowanie systemów wbudowanych na przykładzie rodziny SAM7S z rdzeniem ARM7TDMI, Wydawnictwo IGSMiE PAN, Kraków, 2007, I
  4. Krzysztof Paprocki, Mikrokontrolery STM32 w praktyce, BTC, Legionowo, 2009, I

Literatura dodatkowa

  1. Mirosław Kardaś, Język C. Pasja programowania mikrokontrolerów 8-bitowych, ATNEL, Szczecin, 2012, I

Treści programowe - laboratoria

KODTreść programowaGodziny
T-L-1Przykłady programowania mikrokontrolera ATmega 16.4
T-L-2Przykłady programowania mikrokontrolera STM103.4
T-L-3Pisanie programów z wykorzystaniem protokołów komunikacyjnych.5
T-L-4Zaliczenie.2
15

Treści programowe - projekty

KODTreść programowaGodziny
T-P-1Wykonanie projektu (sprzęt/program) urządzenia zbudowanego z wykorzystaniem zaawansowanego mikrokontrolera.15
15

Treści programowe - wykłady

KODTreść programowaGodziny
T-W-1Zaawansowane mikrokontrolery 8-bitowe. Architektura, przetwarzanie potokowe, organizacja pamięci. Interfejsy mikrokontrolera: porty, timery, generatory PWM, przetworniki A/C, układy RTC.3
T-W-2Mikrokontrolery 16 i 32 bitowe. Architektura, organizacja pamięci. Interfejsy mikrokontrolera: porty, timery, generatory PWM, przetworniki A/C, układy RTC.4
T-W-3Środowiska IDE dla zaawansowanych mikrokontrolerów. Metody programowania mikrokontrolerów.1
T-W-4Protokoły komunikacyjne (MODBUS, CAN, LIN, Bluetooth, Ethernet, inne).5
T-W-5Zaliczenie.2
15

Formy aktywności - laboratoria

KODForma aktywnościGodziny
A-L-1Uczestnictwo w zajęciach.15
A-L-2Przygotowanie się do zajęć i opracowanie wyników pracy.15
30
(*) 1 punkt ECTS, odpowiada około 30 godzinom aktywności studenta

Formy aktywności - projekty

KODForma aktywnościGodziny
A-P-1Uczestnictwo w zajęciach.15
A-P-2Przygotowanie projektu.15
30
(*) 1 punkt ECTS, odpowiada około 30 godzinom aktywności studenta

Formy aktywności - wykłady

KODForma aktywnościGodziny
A-W-1Uczestnictwo w zajęciach.15
A-W-2Samodzielne studiowanie.15
30
(*) 1 punkt ECTS, odpowiada około 30 godzinom aktywności studenta
PoleKODZnaczenie kodu
Zamierzone efekty kształceniaET_2A_D.USE01_W01Student zna i rozumie działanie i zastosowanie mikroprocesorów, rozumie działanie portów, timera i systemu przerwań mikroprocesora
Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiówET_2A_W10Ma wiedzę o trendach rozwojowych i najistotniejszych nowych osiągnięciach w zakresie elektroniki i telekomunikacji oraz – w mniejszym stopniu – teleinformatyki.
ET_2A_W07Ma rozszerzoną wiedzę w zakresie języków programowania dla urządzeń elektronicznych i telekomunikacyjnych, zna języki opisu sprzętu i komputerowe narzędzia do wspomagania projektowania i symulacji układów i systemów elektronicznych i układów fotonicznych.
Odniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształceniaT2A_W02ma szczegółową wiedzę w zakresie kierunków studiów powiązanych ze studiowanym kierunkiem studiów
T2A_W03ma uporządkowaną, podbudowaną teoretycznie wiedzę ogólną obejmującą kluczowe zagadnienia z zakresu studiowanego kierunku studiów
T2A_W05ma wiedzę o trendach rozwojowych i najistotniejszych nowych osiągnięciach z zakresu dziedzin nauki i dyscyplin naukowych, właściwych dla studiowanego kierunku studiów i pokrewnych dyscyplin naukowych
T2A_W07zna podstawowe metody, techniki, narzędzia i materiały stosowane przy rozwiązywaniu złożonych zadań inżynierskich z zakresu studiowanego kierunku studiów
Cel przedmiotuC-1Zapoznanie studentów z budową i sposobem wykorzystania współczesnych zaawansowanych mikrokontrolerów. Nauczenie doboru typu mikrokontrolera do konkretnego zastosowania oraz obsługi środowisk tworzenia oprogramowania dla mikrokontrolerów – IDE. Zapoznanie studentów z protokołami komunikacyjnymi stosowanymi w urządzeniach mikroprocesorowych.
C-2Rozbudzenie zainteresowania oraz ukształtowanie wstępnych umiejętności programowania mikroprocesorów.
Treści programoweT-W-5Zaliczenie.
T-W-2Mikrokontrolery 16 i 32 bitowe. Architektura, organizacja pamięci. Interfejsy mikrokontrolera: porty, timery, generatory PWM, przetworniki A/C, układy RTC.
T-W-3Środowiska IDE dla zaawansowanych mikrokontrolerów. Metody programowania mikrokontrolerów.
T-W-1Zaawansowane mikrokontrolery 8-bitowe. Architektura, przetwarzanie potokowe, organizacja pamięci. Interfejsy mikrokontrolera: porty, timery, generatory PWM, przetworniki A/C, układy RTC.
T-W-4Protokoły komunikacyjne (MODBUS, CAN, LIN, Bluetooth, Ethernet, inne).
Metody nauczaniaM-1Wykład z wykorzystaniem prezentacji
M-2Demonstrację zrealizowanych algorytmów na mikrokontrolerze
Sposób ocenyS-2Ocena podsumowująca: Zaliczenie praktyczne umiejetności programowania mikrokontrolera z wykorzystaniem protokołów komunikacyjnych.
S-4Ocena podsumowująca: Zaliczenie wiedzy z dziedziny zaawansowanych mikrokontrolerów i protokołów komunikacyjnych
Kryteria ocenyOcenaKryterium oceny
2,0
3,0Student zna i rozumie działanie i zastosowanie mikroprocesorów, rozumie działanie portów, timera i systemu przerwań mikroprocesora.
3,5
4,0
4,5
5,0
PoleKODZnaczenie kodu
Zamierzone efekty kształceniaET_2A_D.USE01_U01Student potrafi obsługiwać środowisko IDE oraz napisać i uruchomić przykładowy program dla wybranego mikrokontrolera. Potrafi wykorzystać standardowy protokół do komunikacji z innym urządzeniem mikroprocesorowym.
Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiówET_2A_U09Potrafi zaplanować oraz przeprowadzić symulację i pomiary charakterystyk elektrycznych i optycznych, a także wyznaczać parametry charakteryzujące materiały, elementy i układy elektroniczne oraz światłowodowe.
Odniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształceniaT2A_U08potrafi planować i przeprowadzać eksperymenty, w tym pomiary i symulacje komputerowe, interpretować uzyskane wyniki i wyciągać wnioski
Cel przedmiotuC-1Zapoznanie studentów z budową i sposobem wykorzystania współczesnych zaawansowanych mikrokontrolerów. Nauczenie doboru typu mikrokontrolera do konkretnego zastosowania oraz obsługi środowisk tworzenia oprogramowania dla mikrokontrolerów – IDE. Zapoznanie studentów z protokołami komunikacyjnymi stosowanymi w urządzeniach mikroprocesorowych.
C-2Rozbudzenie zainteresowania oraz ukształtowanie wstępnych umiejętności programowania mikroprocesorów.
Treści programoweT-L-4Zaliczenie.
T-L-1Przykłady programowania mikrokontrolera ATmega 16.
T-L-2Przykłady programowania mikrokontrolera STM103.
T-L-3Pisanie programów z wykorzystaniem protokołów komunikacyjnych.
T-P-1Wykonanie projektu (sprzęt/program) urządzenia zbudowanego z wykorzystaniem zaawansowanego mikrokontrolera.
Metody nauczaniaM-1Wykład z wykorzystaniem prezentacji
M-2Demonstrację zrealizowanych algorytmów na mikrokontrolerze
M-3Stanowisko laboratoryjne: nauka programowania mikrokontrolerów
Sposób ocenyS-1Ocena formująca: Pisemny sprawdzain przygotowania do zajęć.
S-2Ocena podsumowująca: Zaliczenie praktyczne umiejetności programowania mikrokontrolera z wykorzystaniem protokołów komunikacyjnych.
S-3Ocena formująca: Ocena pracy w zespole laboratoryjnym.
S-4Ocena podsumowująca: Zaliczenie wiedzy z dziedziny zaawansowanych mikrokontrolerów i protokołów komunikacyjnych
Kryteria ocenyOcenaKryterium oceny
2,0
3,0Student potrafi obsługiwać środowisko IDE oraz napisać i uruchomić przykładowy program dla wybranego mikrokontrolera. Potrafi wykorzystać standardowy protokół do komunikacji z innym urządzeniem mikroprocesorowym.
3,5
4,0
4,5
5,0