Zachodniopomorski Uniwersytet Technologiczny w Szczecinie

Wydział Informatyki - Informatyka (N1)
specjalność: Inżynieria komputerowa

Sylabus przedmiotu Technika mikroprocesorowa:

Informacje podstawowe

Kierunek studiów Informatyka
Forma studiów studia niestacjonarne Poziom pierwszego stopnia
Tytuł zawodowy absolwenta inżynier
Obszary studiów charakterystyki PRK, kompetencje inżynierskie PRK
Profil ogólnoakademicki
Moduł
Przedmiot Technika mikroprocesorowa
Specjalność Inżynieria komputerowa
Jednostka prowadząca Katedra Architektury Komputerów i Telekomunikacji
Nauczyciel odpowiedzialny Mirosław Łazoryszczak <Miroslaw.Lazoryszczak@zut.edu.pl>
Inni nauczyciele Marek Jaskuła <Marek.Jaskula@zut.edu.pl>, Mariusz Kapruziak <Mariusz.Kapruziak@zut.edu.pl>, Krzysztof Makles <Krzysztof.Makles@zut.edu.pl>
ECTS (planowane) 4,0 ECTS (formy) 4,0
Forma zaliczenia zaliczenie Język polski
Blok obieralny 3 Grupa obieralna 2

Formy dydaktyczne

Forma dydaktycznaKODSemestrGodzinyECTSWagaZaliczenie
laboratoriaL5 18 2,00,60zaliczenie
wykładyW5 18 2,00,40zaliczenie

Wymagania wstępne

KODWymaganie wstępne
W-1Architektura systemów komputerowych

Cele przedmiotu

KODCel modułu/przedmiotu
C-1Wiedza o sposobach oprogramowania układów wejścia-wyjścia w autonomicznych systemach mikroprocesorowych.
C-2Umiejętność oprorgramowania systemu mikroprocesorowego w podstawowych zastosowaniach, ze szczególnym uwzględniem czujników, napędów, układów komunikacji i innych układów wejścia-wyjścia.

Treści programowe z podziałem na formy zajęć

KODTreść programowaGodziny
laboratoria
T-L-1Lista rozkazów AVR i podstawy asemblera.2
T-L-2Modele programowania mikrokontrolera AVR (pętla główna, przerwania). Obsługa portów wejścia wyjścia i realizacja wybranej aplikacji.2
T-L-3Obsługa wejść z eliminacją drgań zestyków. Wewnętrzny przetwornik analogowo-cyfrowy i przykładowe zastosowanie.2
T-L-4Układ transmisji szeregowej, konfiguracja i przykłady aplikacyjne.2
T-L-5Środowisko programistyczne mikrokontrolerów ARM Cortex-Mx, wybrane zestawy uruchomieniowe, elementy listy rozkazów. Elementy programowania mikrokontrolerów ARM z wykorzystaniem standardu CMSIS oraz bibliotek wysokopoziomowych (np. HAL STM32).2
T-L-6Programowanie wewnętrznych modułów mikrokontrolera (układy czasowe, przetworniki, kontrolery magistral itp.) i przykłady zastosowania do obsługi wyświetlacza, panelu dotykowego, kart pamięci oraz innych podzespołów.6
T-L-7Zaliczenie przedmiotu.2
18
wykłady
T-W-1Podstawowe architektury mikrokontrolerów ze szczególnym uwzględnieniem AVR i ARM. Elementy technologii montażu elektronicznego.2
T-W-2Architektura mikrokontrolerów AVR. Lista rozkazów. Podstawy programowania. Zestawy ewaluacyjne.2
T-W-3Magistrale w systemach opartych na mikrokontrolerach (USART, SPI, I2C).2
T-W-4Moduły peryferyjne (układy czasowo-licznikowe, kontroler przerwań, przetworniki analogowo-cyfrowy) i sposób ich programowania.2
T-W-5Typowe układy peryferyjne wykorzystywane w systemach wbudowanych (wyświetlacze alfanumeryczne i graficzne, klawiatury, panele dotykowe itp.) i przykłady programowania.2
T-W-6Rodzina procesorów ARM. Mikrokontrolery ARM Cortex-Mx i ich natywne programowanie. Wybrane zestawy ewaluacyjne.2
T-W-7Podstawowe układy peryferyjne w mikrokontolerach ARM (zarządzanie sygnałem zegarowym, uniwersalne porty we/wy, układy czasowo-licznikowe, układy komunikacyjne itp.).2
T-W-8Zagadnienia niskomocowości, usypianie procesora, selektywne wyłączanie podzespołów. Procesory programowe (soft-procesory) w układach FPGA.2
T-W-9Zaliczenie przedmiotu.2
18

Obciążenie pracą studenta - formy aktywności

KODForma aktywnościGodziny
laboratoria
A-L-1Uczestnictwo w zajęciach.18
A-L-2Udział w konsultacjach.12
A-L-3Przygotowanie do zajęć laboratoryjnych.20
50
wykłady
A-W-1Uczestnictwo w zajęciach.18
A-W-2Udział w konsultacjach.12
A-W-3Samodzielne studiowanie literatury i przygotowanie do egzaminu.20
50

Metody nauczania / narzędzia dydaktyczne

KODMetoda nauczania / narzędzie dydaktyczne
M-1Wykład informacyjny.
M-2Ćwiczenia laboratoryjne.

Sposoby oceny

KODSposób oceny
S-1Ocena podsumowująca: Zaliczenie ustne lub pisemne.
S-2Ocena formująca: Realizacja zadań laboratoryjnych

Zamierzone efekty uczenia się - wiedza

Zamierzone efekty uczenia sięOdniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiówOdniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształceniaOdniesienie do efektów uczenia się prowadzących do uzyskania tytułu zawodowego inżynieraCel przedmiotuTreści programoweMetody nauczaniaSposób oceny
I_1A_D01.03.1_W01
Wiedza o sposobach oprogramowania układów wejścia-wyjścia w autonomicznych systemach mikroprocesorowych.
I_1A_W10C-1T-W-6, T-W-3, T-W-1, T-W-7, T-W-5, T-W-4, T-W-2, T-W-8M-1, M-2

Zamierzone efekty uczenia się - umiejętności

Zamierzone efekty uczenia sięOdniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiówOdniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształceniaOdniesienie do efektów uczenia się prowadzących do uzyskania tytułu zawodowego inżynieraCel przedmiotuTreści programoweMetody nauczaniaSposób oceny
I_1A_D01.03.1_U01
Umiejętność oprorgramowania systemu mikroprocesorowego w podstawowych zastosowaniach, ze szczególnym uwzględniem czujników, napędów, układów komunikacji i innych układów wejścia-wyjścia.
I_1A_U08, I_1A_U12C-2T-L-1, T-L-3, T-L-2, T-L-4, T-L-5, T-L-6M-1, M-2

Kryterium oceny - wiedza

Efekt uczenia sięOcenaKryterium oceny
I_1A_D01.03.1_W01
Wiedza o sposobach oprogramowania układów wejścia-wyjścia w autonomicznych systemach mikroprocesorowych.
2,0
3,0Student zna podstawowe architektury procesorów, koncepcje i metody ich programować tak aby obsłużyć podstawowe urządzenia wejścia-wyjścia. Student zna podstawowe urządzenia wejścia-wyjścia.
3,5jak na ocenę 3.0 oraz student umie uzasadnić swoje odpowiedzi oraz przedstawić różne warianty.
4,0jak na ocenę 3.5 oraz student umie przedstawić swoje propozycje modyfikacji lub oryginalne spojrzenie na temat i je uzasadnić.
4,5jak na ocenę 4.0 oraz odpowiednio wysokie miejsce w głosowaniu.
5,0jak na ocenę 4.0 oraz odpowiednio wysokie miejsce w głosowaniu.

Kryterium oceny - umiejętności

Efekt uczenia sięOcenaKryterium oceny
I_1A_D01.03.1_U01
Umiejętność oprorgramowania systemu mikroprocesorowego w podstawowych zastosowaniach, ze szczególnym uwzględniem czujników, napędów, układów komunikacji i innych układów wejścia-wyjścia.
2,0
3,0Student umie oprogramować różne architektury procesorów (ze szczególnym uwzględnieniem architektury ARM) tak aby obsłużyć podstawowe urządzenia wejścia-wyjścia.
3,5jak na ocenę 3.0 oraz student umie zaprezentować i obronić swoje rozwiązanie.
4,0jak na ocenę 3.5 oraz student umie samodzielnie zaproponować rozwiązanie.
4,5jak na ocenę 4.0 oraz student umie zaprezentowac różne warianty rozwiązania i uzasadnić swoje rozwiązanie.
5,0jak na ocenę 4.5 oraz student zają odpowiednio wysokie miejsce w głosowaniu.

Literatura podstawowa

  1. Galewski M., Aplikacje i ćwiczenia w języku C z biblioteką HAL, BTC, Legionowo, 2019
  2. Kardaś M., Mikrokontrolery AVR. Język C – podstawy programowania, Atnel, Szczecin, 2018
  3. Yiu J., The Definitive Guide to ARM Cortex-M3 and Cortex-M4 Processors, Elsevier, 2014

Literatura dodatkowa

  1. Baranowski R., Wyświetlacze graficzne i alfanumeryczne w systemach mikroprocesorowych, BTC, Legionowo, 2008
  2. Bogusz J., Lokalne interfejsy szeregowe w systemach cyfrowych, BTC, Legionowo, 2004
  3. Kisiel R., Podstawy technologii dla elektroników, BTC, Legionowo, 2012, 2
  4. Yiu J., The Definitive Guide to Arm Cortex-M23 and Cortex-M33 Processors, Elsevier, 2021

Treści programowe - laboratoria

KODTreść programowaGodziny
T-L-1Lista rozkazów AVR i podstawy asemblera.2
T-L-2Modele programowania mikrokontrolera AVR (pętla główna, przerwania). Obsługa portów wejścia wyjścia i realizacja wybranej aplikacji.2
T-L-3Obsługa wejść z eliminacją drgań zestyków. Wewnętrzny przetwornik analogowo-cyfrowy i przykładowe zastosowanie.2
T-L-4Układ transmisji szeregowej, konfiguracja i przykłady aplikacyjne.2
T-L-5Środowisko programistyczne mikrokontrolerów ARM Cortex-Mx, wybrane zestawy uruchomieniowe, elementy listy rozkazów. Elementy programowania mikrokontrolerów ARM z wykorzystaniem standardu CMSIS oraz bibliotek wysokopoziomowych (np. HAL STM32).2
T-L-6Programowanie wewnętrznych modułów mikrokontrolera (układy czasowe, przetworniki, kontrolery magistral itp.) i przykłady zastosowania do obsługi wyświetlacza, panelu dotykowego, kart pamięci oraz innych podzespołów.6
T-L-7Zaliczenie przedmiotu.2
18

Treści programowe - wykłady

KODTreść programowaGodziny
T-W-1Podstawowe architektury mikrokontrolerów ze szczególnym uwzględnieniem AVR i ARM. Elementy technologii montażu elektronicznego.2
T-W-2Architektura mikrokontrolerów AVR. Lista rozkazów. Podstawy programowania. Zestawy ewaluacyjne.2
T-W-3Magistrale w systemach opartych na mikrokontrolerach (USART, SPI, I2C).2
T-W-4Moduły peryferyjne (układy czasowo-licznikowe, kontroler przerwań, przetworniki analogowo-cyfrowy) i sposób ich programowania.2
T-W-5Typowe układy peryferyjne wykorzystywane w systemach wbudowanych (wyświetlacze alfanumeryczne i graficzne, klawiatury, panele dotykowe itp.) i przykłady programowania.2
T-W-6Rodzina procesorów ARM. Mikrokontrolery ARM Cortex-Mx i ich natywne programowanie. Wybrane zestawy ewaluacyjne.2
T-W-7Podstawowe układy peryferyjne w mikrokontolerach ARM (zarządzanie sygnałem zegarowym, uniwersalne porty we/wy, układy czasowo-licznikowe, układy komunikacyjne itp.).2
T-W-8Zagadnienia niskomocowości, usypianie procesora, selektywne wyłączanie podzespołów. Procesory programowe (soft-procesory) w układach FPGA.2
T-W-9Zaliczenie przedmiotu.2
18

Formy aktywności - laboratoria

KODForma aktywnościGodziny
A-L-1Uczestnictwo w zajęciach.18
A-L-2Udział w konsultacjach.12
A-L-3Przygotowanie do zajęć laboratoryjnych.20
50
(*) 1 punkt ECTS, odpowiada około 30 godzinom aktywności studenta

Formy aktywności - wykłady

KODForma aktywnościGodziny
A-W-1Uczestnictwo w zajęciach.18
A-W-2Udział w konsultacjach.12
A-W-3Samodzielne studiowanie literatury i przygotowanie do egzaminu.20
50
(*) 1 punkt ECTS, odpowiada około 30 godzinom aktywności studenta
PoleKODZnaczenie kodu
Zamierzone efekty uczenia sięI_1A_D01.03.1_W01Wiedza o sposobach oprogramowania układów wejścia-wyjścia w autonomicznych systemach mikroprocesorowych.
Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiówI_1A_W10Posiada uporządkowaną i pogłębioną wiedzę z zakresu architektury systemów komputerowych, uwzględniającą współczesne kierunki rozwoju sprzętu komputerowego.
Cel przedmiotuC-1Wiedza o sposobach oprogramowania układów wejścia-wyjścia w autonomicznych systemach mikroprocesorowych.
Treści programoweT-W-6Rodzina procesorów ARM. Mikrokontrolery ARM Cortex-Mx i ich natywne programowanie. Wybrane zestawy ewaluacyjne.
T-W-3Magistrale w systemach opartych na mikrokontrolerach (USART, SPI, I2C).
T-W-1Podstawowe architektury mikrokontrolerów ze szczególnym uwzględnieniem AVR i ARM. Elementy technologii montażu elektronicznego.
T-W-7Podstawowe układy peryferyjne w mikrokontolerach ARM (zarządzanie sygnałem zegarowym, uniwersalne porty we/wy, układy czasowo-licznikowe, układy komunikacyjne itp.).
T-W-5Typowe układy peryferyjne wykorzystywane w systemach wbudowanych (wyświetlacze alfanumeryczne i graficzne, klawiatury, panele dotykowe itp.) i przykłady programowania.
T-W-4Moduły peryferyjne (układy czasowo-licznikowe, kontroler przerwań, przetworniki analogowo-cyfrowy) i sposób ich programowania.
T-W-2Architektura mikrokontrolerów AVR. Lista rozkazów. Podstawy programowania. Zestawy ewaluacyjne.
T-W-8Zagadnienia niskomocowości, usypianie procesora, selektywne wyłączanie podzespołów. Procesory programowe (soft-procesory) w układach FPGA.
Metody nauczaniaM-1Wykład informacyjny.
M-2Ćwiczenia laboratoryjne.
Kryteria ocenyOcenaKryterium oceny
2,0
3,0Student zna podstawowe architektury procesorów, koncepcje i metody ich programować tak aby obsłużyć podstawowe urządzenia wejścia-wyjścia. Student zna podstawowe urządzenia wejścia-wyjścia.
3,5jak na ocenę 3.0 oraz student umie uzasadnić swoje odpowiedzi oraz przedstawić różne warianty.
4,0jak na ocenę 3.5 oraz student umie przedstawić swoje propozycje modyfikacji lub oryginalne spojrzenie na temat i je uzasadnić.
4,5jak na ocenę 4.0 oraz odpowiednio wysokie miejsce w głosowaniu.
5,0jak na ocenę 4.0 oraz odpowiednio wysokie miejsce w głosowaniu.
PoleKODZnaczenie kodu
Zamierzone efekty uczenia sięI_1A_D01.03.1_U01Umiejętność oprorgramowania systemu mikroprocesorowego w podstawowych zastosowaniach, ze szczególnym uwzględniem czujników, napędów, układów komunikacji i innych układów wejścia-wyjścia.
Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiówI_1A_U08Potrafi dobrać i krytycznie ocenić elementy składowe systemów komputerowych.
I_1A_U12Potrafi konfigurować systemy komputerowe i usługi, w zakresie bezpieczeństwa, sieci komputerowych, zasobów sprzętowych i oprogramowania.
Cel przedmiotuC-2Umiejętność oprorgramowania systemu mikroprocesorowego w podstawowych zastosowaniach, ze szczególnym uwzględniem czujników, napędów, układów komunikacji i innych układów wejścia-wyjścia.
Treści programoweT-L-1Lista rozkazów AVR i podstawy asemblera.
T-L-3Obsługa wejść z eliminacją drgań zestyków. Wewnętrzny przetwornik analogowo-cyfrowy i przykładowe zastosowanie.
T-L-2Modele programowania mikrokontrolera AVR (pętla główna, przerwania). Obsługa portów wejścia wyjścia i realizacja wybranej aplikacji.
T-L-4Układ transmisji szeregowej, konfiguracja i przykłady aplikacyjne.
T-L-5Środowisko programistyczne mikrokontrolerów ARM Cortex-Mx, wybrane zestawy uruchomieniowe, elementy listy rozkazów. Elementy programowania mikrokontrolerów ARM z wykorzystaniem standardu CMSIS oraz bibliotek wysokopoziomowych (np. HAL STM32).
T-L-6Programowanie wewnętrznych modułów mikrokontrolera (układy czasowe, przetworniki, kontrolery magistral itp.) i przykłady zastosowania do obsługi wyświetlacza, panelu dotykowego, kart pamięci oraz innych podzespołów.
Metody nauczaniaM-1Wykład informacyjny.
M-2Ćwiczenia laboratoryjne.
Kryteria ocenyOcenaKryterium oceny
2,0
3,0Student umie oprogramować różne architektury procesorów (ze szczególnym uwzględnieniem architektury ARM) tak aby obsłużyć podstawowe urządzenia wejścia-wyjścia.
3,5jak na ocenę 3.0 oraz student umie zaprezentować i obronić swoje rozwiązanie.
4,0jak na ocenę 3.5 oraz student umie samodzielnie zaproponować rozwiązanie.
4,5jak na ocenę 4.0 oraz student umie zaprezentowac różne warianty rozwiązania i uzasadnić swoje rozwiązanie.
5,0jak na ocenę 4.5 oraz student zają odpowiednio wysokie miejsce w głosowaniu.