Zachodniopomorski Uniwersytet Technologiczny w Szczecinie

Wydział Elektryczny - Elektrotechnika (S1)

Sylabus przedmiotu Podstawy programowania mikroprocesorów i procesorów DSP:

Informacje podstawowe

Kierunek studiów Elektrotechnika
Forma studiów studia stacjonarne Poziom pierwszego stopnia
Tytuł zawodowy absolwenta inżynier
Obszary studiów nauk technicznych, studiów inżynierskich
Profil ogólnoakademicki
Moduł —
Przedmiot Podstawy programowania mikroprocesorów i procesorów DSP
Specjalność przedmiot wspólny
Jednostka prowadząca Katedra Inżynierii Systemów, Sygnałów i Elektroniki
Nauczyciel odpowiedzialny Witold Mickiewicz <Witold.Mickiewicz@zut.edu.pl>
Inni nauczyciele Andrzej Biedka <Andrzej.Biedka@zut.edu.pl>, Sławomir Kocoń <Slawomir.Kocon@zut.edu.pl>, Tomasz Miłosławski <Tomasz.Miloslawski@zut.edu.pl>, Piotr Okoniewski <Piotr.Okoniewski@zut.edu.pl>
ECTS (planowane) 4,0 ECTS (formy) 4,0
Forma zaliczenia zaliczenie Język polski
Blok obieralny — Grupa obieralna —

Formy dydaktyczne

Forma dydaktycznaKODSemestrGodzinyECTSWagaZaliczenie
wykładyW3 15 2,00,62zaliczenie
laboratoriaL3 30 2,00,38zaliczenie

Wymagania wstępne

KODWymaganie wstępne
W-1Informatyka (podstawy programowania w C)

Cele przedmiotu

KODCel modułu/przedmiotu
C-1Celem przedmiotu jest zapoznanie studenta z podobieństwami i różnicami w budowie, programowaniu i zastosowaniu mikroprocesorów i procesorów sygnałowych do realizacji zadań przetwarzania danych i sterowania
C-2Rozbudzenie zainteresowania oraz ukształtowanie wstępnych umiejętności programowania mikroprocesorów i procesorów sygnałowych

Treści programowe z podziałem na formy zajęć

KODTreść programowaGodziny
laboratoria
T-L-1Wprowadzenie do zajęć, zapoznanie ze stanowiskiem dydaktycznym i środowiskiem IDE.2
T-L-2uP: Porty, Timer4
T-L-3uP: ; Przerwania wewn. i zewn.4
T-L-4uP: PWM2
T-L-5uP: Układy stykowe.2
T-L-6uP: Przetwornik A/C2
T-L-7uP: UART2
T-L-8DSP: Podstawy programowania DSP. Operacje na rejestrach. Stosowanie funkcji ALU i MAC.2
T-L-9DSP: Procedury obsługi przerwań w procesorze sygnałowym.4
T-L-10DSP: Współpraca procesora sygnałowego z kodekiem audio. Realizacja prostych algorytmów przetwarzania sygnałów.4
T-L-11Zaliczenie końcowe2
30
wykłady
T-W-1Wstęp. Omówienie cech i budowy wewn. wybranych typów mikroprocesorów.2
T-W-2Wprowadzenie do programowania w asm i C wybranych wewnętrznych struktur mikroprocesora: porty, timer.2
T-W-3Wprowadzenie do programowania w asm i C wybranych wewnętrznych struktur mikroprocesora: system przerwań.2
T-W-4Wybrane protokoły komunikacji szeregowej I2C i SPI.2
T-W-5Sterowanie z wykorzystaniem PWM (ang. Pulse-width modulation).1
T-W-6Procesor sygałowy: podobieństwa i różnice w stosunku do mikroprocesorów, obszar aplikacji. Budowa wewnętrzna współczesnych procesorów sygnałowych.2
T-W-7Programowanie procesorów sygnałowych z wykorzystaniem środowisk IDE. Sterowanie flagami, obsługa timerów i przerwań w procesorach sygnałowych.2
T-W-8Metody implermentacji podstawowych algorytmów przetwarzania sygnałów w procesorze sygnałowym.2
15

Obciążenie pracą studenta - formy aktywności

KODForma aktywnościGodziny
laboratoria
A-L-1Uczestnictwo w zajęciach. Zaliczenie zajęć.30
A-L-2Przygotowanie do zajęć i zaliczenia30
60
wykłady
A-W-1Uczestnictwo w zajęciach.15
A-W-2Samodzielne studiowanie materiałów literaturowych i podwyższanie umiejetności programowania.44
A-W-3Zaliczenie.1
60

Metody nauczania / narzędzia dydaktyczne

KODMetoda nauczania / narzędzie dydaktyczne
M-1Wykład z wykorzystaniem prezentacji
M-2Demonstracja zrealizowanych algorytmów na procesorze
M-3Stanowisko laboratoryjne: nauka programowania procesora

Sposoby oceny

KODSposób oceny
S-1Ocena formująca: Wejściówki
S-2Ocena podsumowująca: Zaliczenie praktyczne umiejętności zrealizowania na procesorze zadanego algorytmu
S-3Ocena formująca: Ocena pracy w zespole laboratoryjnym

Zamierzone efekty kształcenia - wiedza

Zamierzone efekty kształceniaOdniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiówOdniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształceniaOdniesienie do efektów kształcenia prowadzących do uzyskania tytułu zawodowego inżynieraCel przedmiotuTreści programoweMetody nauczaniaSposób oceny
EL_1A_B08_W01
Student zna i rozumie działanie i zastosowanie mikroprocesorów i DSP, rozumie działanie portów, timera, systemu przerwań mikroprocesora.		EL_1A_W12, EL_1A_W13, EL_1A_W14, EL_1A_W24T1A_W02, T1A_W07InzA_W02C-1, C-2T-W-1, T-W-2, T-W-3, T-W-4, T-W-5, T-W-6, T-W-8, T-W-7M-1, M-2, M-3S-1, S-3, S-2

Zamierzone efekty kształcenia - umiejętności

Zamierzone efekty kształceniaOdniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiówOdniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształceniaOdniesienie do efektów kształcenia prowadzących do uzyskania tytułu zawodowego inżynieraCel przedmiotuTreści programoweMetody nauczaniaSposób oceny
EL_1A_B08_U01
Student potrafi zrozumieć, przeanalizować i zaprogramować mikroprocesor na bazie zadanego prostego algorytmu		EL_1A_U07T1A_U08, T1A_U09InzA_U01, InzA_U02C-1, C-2T-L-2, T-L-3, T-L-7, T-L-4, T-L-10, T-L-9, T-L-8, T-L-11M-1, M-2, M-3S-1, S-3, S-2

Kryterium oceny - wiedza

Efekt kształceniaOcenaKryterium oceny
EL_1A_B08_W01
Student zna i rozumie działanie i zastosowanie mikroprocesorów i DSP, rozumie działanie portów, timera, systemu przerwań mikroprocesora.		2,0
3,0Student zna i rozumie działanie i zastosowanie mikroprocesorów i DSP, rozumie działanie portów, timera, systemu przerwań mikroprocesora.
3,5
4,0
4,5
5,0

Kryterium oceny - umiejętności

Efekt kształceniaOcenaKryterium oceny
EL_1A_B08_U01
Student potrafi zrozumieć, przeanalizować i zaprogramować mikroprocesor na bazie zadanego prostego algorytmu		2,0
3,0Student potrafi zrozumieć, przeanalizować i zaprogramować mikroprocesor na bazie zadanego prostego algorytmu.
3,5
4,0
4,5
5,0

Literatura podstawowa

  1. Analog Devices, ADSP-21161 SHARC DSP Hardware Reference, 2002, wersja elektroniczna dostępna na stronie www.analog.com
  2. Bogusz Jacek, Programowanie mikrokontrolerów 8051 w języku C w praktyce, BTC, Warszawa, 2005

Literatura dodatkowa

  1. John Tomarakos, Dan Ledger, Using The Low-Cost, High Performance ADSP-21161 SIMD Digital Signal Processor For Digital Audio Applications, DSP Applications Group, Analog Devices, 2001, Revision 2.0 - 8/9/01

Treści programowe - laboratoria

KODTreść programowaGodziny
T-L-1Wprowadzenie do zajęć, zapoznanie ze stanowiskiem dydaktycznym i środowiskiem IDE.2
T-L-2uP: Porty, Timer4
T-L-3uP: ; Przerwania wewn. i zewn.4
T-L-4uP: PWM2
T-L-5uP: Układy stykowe.2
T-L-6uP: Przetwornik A/C2
T-L-7uP: UART2
T-L-8DSP: Podstawy programowania DSP. Operacje na rejestrach. Stosowanie funkcji ALU i MAC.2
T-L-9DSP: Procedury obsługi przerwań w procesorze sygnałowym.4
T-L-10DSP: Współpraca procesora sygnałowego z kodekiem audio. Realizacja prostych algorytmów przetwarzania sygnałów.4
T-L-11Zaliczenie końcowe2
30

Treści programowe - wykłady

KODTreść programowaGodziny
T-W-1Wstęp. Omówienie cech i budowy wewn. wybranych typów mikroprocesorów.2
T-W-2Wprowadzenie do programowania w asm i C wybranych wewnętrznych struktur mikroprocesora: porty, timer.2
T-W-3Wprowadzenie do programowania w asm i C wybranych wewnętrznych struktur mikroprocesora: system przerwań.2
T-W-4Wybrane protokoły komunikacji szeregowej I2C i SPI.2
T-W-5Sterowanie z wykorzystaniem PWM (ang. Pulse-width modulation).1
T-W-6Procesor sygałowy: podobieństwa i różnice w stosunku do mikroprocesorów, obszar aplikacji. Budowa wewnętrzna współczesnych procesorów sygnałowych.2
T-W-7Programowanie procesorów sygnałowych z wykorzystaniem środowisk IDE. Sterowanie flagami, obsługa timerów i przerwań w procesorach sygnałowych.2
T-W-8Metody implermentacji podstawowych algorytmów przetwarzania sygnałów w procesorze sygnałowym.2
15

Formy aktywności - laboratoria

KODForma aktywnościGodziny
A-L-1Uczestnictwo w zajęciach. Zaliczenie zajęć.30
A-L-2Przygotowanie do zajęć i zaliczenia30
60
(*) 1 punkt ECTS, odpowiada około 30 godzinom aktywności studenta

Formy aktywności - wykłady

KODForma aktywnościGodziny
A-W-1Uczestnictwo w zajęciach.15
A-W-2Samodzielne studiowanie materiałów literaturowych i podwyższanie umiejetności programowania.44
A-W-3Zaliczenie.1
60
(*) 1 punkt ECTS, odpowiada około 30 godzinom aktywności studenta
PoleKODZnaczenie kodu
Zamierzone efekty kształceniaEL_1A_B08_W01Student zna i rozumie działanie i zastosowanie mikroprocesorów i DSP, rozumie działanie portów, timera, systemu przerwań mikroprocesora.
Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiówEL_1A_W12Ma podstawową wiedzę w zakresie sterowników programowalnych oraz języków i metod ich programowania, zna procedury doboru i konfigurowania typowych urządzeń, w tym zakresie oraz ich zastosowania w nowoczesnych układach elektrycznych
EL_1A_W13Ma uporządkowaną wiedzę w zakresie metodyki i technik programowania i symulacji
EL_1A_W14Ma podstawową wiedzę na temat układów mikroprocesorowych oraz języków i technik ich programowania
EL_1A_W24Ma podstawową wiedzę związaną z wybranymi zagadnieniami z pokrewnych kierunków studiów
Odniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształceniaT1A_W02ma podstawową wiedzę w zakresie kierunków studiów powiązanych ze studiowanym kierunkiem studiów
T1A_W07zna podstawowe metody, techniki, narzędzia i materiały stosowane przy rozwiązywaniu prostych zadań inżynierskich z zakresu studiowanego kierunku studiów
Odniesienie do efektów kształcenia prowadzących do uzyskania tytułu zawodowego inżynieraInzA_W02zna podstawowe metody, techniki, narzędzia i materiały stosowane przy rozwiązywaniu prostych zadań inżynierskich z zakresu studiowanego kierunku studiów
Cel przedmiotuC-1Celem przedmiotu jest zapoznanie studenta z podobieństwami i różnicami w budowie, programowaniu i zastosowaniu mikroprocesorów i procesorów sygnałowych do realizacji zadań przetwarzania danych i sterowania
C-2Rozbudzenie zainteresowania oraz ukształtowanie wstępnych umiejętności programowania mikroprocesorów i procesorów sygnałowych
Treści programoweT-W-1Wstęp. Omówienie cech i budowy wewn. wybranych typów mikroprocesorów.
T-W-2Wprowadzenie do programowania w asm i C wybranych wewnętrznych struktur mikroprocesora: porty, timer.
T-W-3Wprowadzenie do programowania w asm i C wybranych wewnętrznych struktur mikroprocesora: system przerwań.
T-W-4Wybrane protokoły komunikacji szeregowej I2C i SPI.
T-W-5Sterowanie z wykorzystaniem PWM (ang. Pulse-width modulation).
T-W-6Procesor sygałowy: podobieństwa i różnice w stosunku do mikroprocesorów, obszar aplikacji. Budowa wewnętrzna współczesnych procesorów sygnałowych.
T-W-8Metody implermentacji podstawowych algorytmów przetwarzania sygnałów w procesorze sygnałowym.
T-W-7Programowanie procesorów sygnałowych z wykorzystaniem środowisk IDE. Sterowanie flagami, obsługa timerów i przerwań w procesorach sygnałowych.
Metody nauczaniaM-1Wykład z wykorzystaniem prezentacji
M-2Demonstracja zrealizowanych algorytmów na procesorze
M-3Stanowisko laboratoryjne: nauka programowania procesora
Sposób ocenyS-1Ocena formująca: Wejściówki
S-3Ocena formująca: Ocena pracy w zespole laboratoryjnym
S-2Ocena podsumowująca: Zaliczenie praktyczne umiejętności zrealizowania na procesorze zadanego algorytmu
Kryteria ocenyOcenaKryterium oceny
2,0
3,0Student zna i rozumie działanie i zastosowanie mikroprocesorów i DSP, rozumie działanie portów, timera, systemu przerwań mikroprocesora.
3,5
4,0
4,5
5,0
PoleKODZnaczenie kodu
Zamierzone efekty kształceniaEL_1A_B08_U01Student potrafi zrozumieć, przeanalizować i zaprogramować mikroprocesor na bazie zadanego prostego algorytmu
Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiówEL_1A_U07Potrafi wykorzystać poznane metody i modele matematyczne, a także symulacje komputerowe do analizy i oceny działania elementów, maszyn oraz urządzeń elektrycznych i przekształtników energii elektrycznej
Odniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształceniaT1A_U08potrafi planować i przeprowadzać eksperymenty, w tym pomiary i symulacje komputerowe, interpretować uzyskane wyniki i wyciągać wnioski
T1A_U09potrafi wykorzystać do formułowania i rozwiązywania zadań inżynierskich metody analityczne, symulacyjne oraz eksperymentalne
Odniesienie do efektów kształcenia prowadzących do uzyskania tytułu zawodowego inżynieraInzA_U01potrafi planować i przeprowadzać eksperymenty, w tym pomiary i symulacje komputerowe, interpretować uzyskane wyniki i wyciągać wnioski
InzA_U02potrafi wykorzystać do formułowania i rozwiązywania zadań inżynierskich metody analityczne, symulacyjne oraz eksperymentalne
Cel przedmiotuC-1Celem przedmiotu jest zapoznanie studenta z podobieństwami i różnicami w budowie, programowaniu i zastosowaniu mikroprocesorów i procesorów sygnałowych do realizacji zadań przetwarzania danych i sterowania
C-2Rozbudzenie zainteresowania oraz ukształtowanie wstępnych umiejętności programowania mikroprocesorów i procesorów sygnałowych
Treści programoweT-L-2uP: Porty, Timer
T-L-3uP: ; Przerwania wewn. i zewn.
T-L-7uP: UART
T-L-4uP: PWM
T-L-10DSP: Współpraca procesora sygnałowego z kodekiem audio. Realizacja prostych algorytmów przetwarzania sygnałów.
T-L-9DSP: Procedury obsługi przerwań w procesorze sygnałowym.
T-L-8DSP: Podstawy programowania DSP. Operacje na rejestrach. Stosowanie funkcji ALU i MAC.
T-L-11Zaliczenie końcowe
Metody nauczaniaM-1Wykład z wykorzystaniem prezentacji
M-2Demonstracja zrealizowanych algorytmów na procesorze
M-3Stanowisko laboratoryjne: nauka programowania procesora
Sposób ocenyS-1Ocena formująca: Wejściówki
S-3Ocena formująca: Ocena pracy w zespole laboratoryjnym
S-2Ocena podsumowująca: Zaliczenie praktyczne umiejętności zrealizowania na procesorze zadanego algorytmu
Kryteria ocenyOcenaKryterium oceny
2,0
3,0Student potrafi zrozumieć, przeanalizować i zaprogramować mikroprocesor na bazie zadanego prostego algorytmu.
3,5
4,0
4,5
5,0