Zachodniopomorski Uniwersytet Technologiczny w Szczecinie

Wydział Elektryczny - Elektronika i Telekomunikacja (N2)
specjalność: Systemy Telekomunikacyjne

Sylabus przedmiotu Zaawansowane mikrokontrolery i protokoły komunikacyjne:

Informacje podstawowe

Kierunek studiów Elektronika i Telekomunikacja
Forma studiów studia niestacjonarne 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 10 1,00,25zaliczenie
projektyP2 5 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 16.3
T-L-2Przykłady programowania mikrokontrolera STM103.3
T-L-3Pisanie programów z wykorzystaniem protokołów komunikacyjnych.3
T-L-4Zaliczenie.1
10
projekty
T-P-1Wykonanie projektu (sprzęt/program) urządzenia zbudowanego z wykorzystaniem zaawansowanego mikrokontrolera.5
5
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.10
A-L-2Przygotowanie się do zajęć i opracowanie wyników pracy.20
30
projekty
A-P-1Uczestnictwo w zajęciach.5
A-P-2Przygotowanie projektu.25
30
wykłady
A-W-1Uczestnictwo w zajęciach.15
A-W-2Sammodzielne 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_W07, ET_2A_W10T2A_W02, T2A_W03, T2A_W05, T2A_W07C-1, C-2T-W-1, T-W-2, T-W-3, T-W-4, T-W-5M-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-1, T-L-2, T-L-3, T-L-4, 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 16.3
T-L-2Przykłady programowania mikrokontrolera STM103.3
T-L-3Pisanie programów z wykorzystaniem protokołów komunikacyjnych.3
T-L-4Zaliczenie.1
10

Treści programowe - projekty

KODTreść programowaGodziny
T-P-1Wykonanie projektu (sprzęt/program) urządzenia zbudowanego z wykorzystaniem zaawansowanego mikrokontrolera.5
5

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.10
A-L-2Przygotowanie się do zajęć i opracowanie wyników pracy.20
30
(*) 1 punkt ECTS, odpowiada około 30 godzinom aktywności studenta

Formy aktywności - projekty

KODForma aktywnościGodziny
A-P-1Uczestnictwo w zajęciach.5
A-P-2Przygotowanie projektu.25
30
(*) 1 punkt ECTS, odpowiada około 30 godzinom aktywności studenta

Formy aktywności - wykłady

KODForma aktywnościGodziny
A-W-1Uczestnictwo w zajęciach.15
A-W-2Sammodzielne 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_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.
ET_2A_W10Ma wiedzę o trendach rozwojowych i najistotniejszych nowych osiągnięciach w zakresie elektroniki i telekomunikacji oraz – w mniejszym stopniu – teleinformatyki.
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-1Zaawansowane mikrokontrolery 8-bitowe. Architektura, przetwarzanie potokowe, organizacja pamięci. Interfejsy mikrokontrolera: porty, timery, generatory PWM, przetworniki A/C, układy RTC.
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-4Protokoły komunikacyjne (MODBUS, CAN, LIN, Bluetooth, Ethernet, inne).
T-W-5Zaliczenie.
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-1Przykłady programowania mikrokontrolera ATmega 16.
T-L-2Przykłady programowania mikrokontrolera STM103.
T-L-3Pisanie programów z wykorzystaniem protokołów komunikacyjnych.
T-L-4Zaliczenie.
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