ZUT - Krajowe Ramy Kwalifikacji / Rok 2013/2014 / Wydział Elektryczny / Elektronika i Telekomunikacja (S2) / Układy i Systemy Elektroniczne / Sylabus przedmiotu - Zaawansowane mikrokontrolery i protokoły komunikacyjne

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 dydaktyczna	KOD	Semestr	Godziny	ECTS	Waga	Zaliczenie
laboratoria	L	2	15	1,0	0,25	zaliczenie
projekty	P	2	15	1,0	0,33	zaliczenie
wykłady	W	2	15	1,0	0,42	zaliczenie

Wymagania wstępne

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

Cele przedmiotu

KOD	Cel modułu/przedmiotu
C-1	Zapoznanie 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-2	Rozbudzenie zainteresowania oraz ukształtowanie wstępnych umiejętności programowania mikroprocesorów.

Treści programowe z podziałem na formy zajęć

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

Obciążenie pracą studenta - formy aktywności

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

Metody nauczania / narzędzia dydaktyczne

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

Sposoby oceny

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

Zamierzone efekty kształcenia - wiedza

Zamierzone efekty kształcenia	Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiów	Odniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształcenia	Cel przedmiotu	Treści programowe	Metody nauczania	Sposób 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_W10	T2A_W02, T2A_W03, T2A_W05, T2A_W07	C-1, C-2	T-W-5, T-W-1, T-W-2, T-W-3, T-W-4	M-1, M-2	S-2, S-4

Zamierzone efekty kształcenia - umiejętności

Zamierzone efekty kształcenia	Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiów	Odniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształcenia	Cel przedmiotu	Treści programowe	Metody nauczania	Sposób 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_U09	T2A_U08	C-1, C-2	T-L-4, T-P-1, T-L-1, T-L-2, T-L-3	M-1, M-2, M-3	S-2, S-4, S-1, S-3

Kryterium oceny - wiedza

Efekt kształcenia	Ocena	Kryterium oceny
ET_2A_D.USE01_W01 Student zna i rozumie działanie i zastosowanie mikroprocesorów, rozumie działanie portów, timera i systemu przerwań mikroprocesora	2,0
	3,0	Student 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 kształcenia	Ocena	Kryterium 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
	3,0	Student 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

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

Literatura dodatkowa

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

Treści programowe - laboratoria

KOD	Treść programowa	Godziny
T-L-1	Przykłady programowania mikrokontrolera ATmega 16.	4
T-L-2	Przykłady programowania mikrokontrolera STM103.	4
T-L-3	Pisanie programów z wykorzystaniem protokołów komunikacyjnych.	5
T-L-4	Zaliczenie.	2
		15

Treści programowe - projekty

KOD	Treść programowa	Godziny
T-P-1	Wykonanie projektu (sprzęt/program) urządzenia zbudowanego z wykorzystaniem zaawansowanego mikrokontrolera.	15
		15

Treści programowe - wykłady

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

Formy aktywności - laboratoria

KOD	Forma aktywności	Godziny
A-L-1	Uczestnictwo w zajęciach.	15
A-L-2	Przygotowanie się do zajęć i opracowanie wyników pracy.	15
		30

(*) 1 punkt ECTS, odpowiada około 30 godzinom aktywności studenta

Formy aktywności - projekty

KOD	Forma aktywności	Godziny
A-P-1	Uczestnictwo w zajęciach.	15
A-P-2	Przygotowanie projektu.	15
		30

(*) 1 punkt ECTS, odpowiada około 30 godzinom aktywności studenta

Formy aktywności - wykłady

KOD	Forma aktywności	Godziny
A-W-1	Uczestnictwo w zajęciach.	15
A-W-2	Samodzielne studiowanie.	15
		30

(*) 1 punkt ECTS, odpowiada około 30 godzinom aktywności studenta

Pole	KOD	Znaczenie kodu
Zamierzone efekty kształcenia	ET_2A_D.USE01_W01	Student zna i rozumie działanie i zastosowanie mikroprocesorów, rozumie działanie portów, timera i systemu przerwań mikroprocesora
Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiów	ET_2A_W07	Ma 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 kształcenia dla kierunku studiów	ET_2A_W10	Ma wiedzę o trendach rozwojowych i najistotniejszych nowych osiągnięciach w zakresie elektroniki i telekomunikacji oraz – w mniejszym stopniu – teleinformatyki.
Odniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształcenia	T2A_W02	ma szczegółową wiedzę w zakresie kierunków studiów powiązanych ze studiowanym kierunkiem studiów
	T2A_W03	ma uporządkowaną, podbudowaną teoretycznie wiedzę ogólną obejmującą kluczowe zagadnienia z zakresu studiowanego kierunku studiów
	T2A_W05	ma 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_W07	zna podstawowe metody, techniki, narzędzia i materiały stosowane przy rozwiązywaniu złożonych zadań inżynierskich z zakresu studiowanego kierunku studiów
Cel przedmiotu	C-1	Zapoznanie 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.
Cel przedmiotu	C-2	Rozbudzenie zainteresowania oraz ukształtowanie wstępnych umiejętności programowania mikroprocesorów.
Treści programowe	T-W-5	Zaliczenie.
	T-W-1	Zaawansowane mikrokontrolery 8-bitowe. Architektura, przetwarzanie potokowe, organizacja pamięci. Interfejsy mikrokontrolera: porty, timery, generatory PWM, przetworniki A/C, układy RTC.
	T-W-2	Mikrokontrolery 16 i 32 bitowe. Architektura, organizacja pamięci. Interfejsy mikrokontrolera: porty, timery, generatory PWM, przetworniki A/C, układy RTC.
	T-W-3	Środowiska IDE dla zaawansowanych mikrokontrolerów. Metody programowania mikrokontrolerów.
	T-W-4	Protokoły komunikacyjne (MODBUS, CAN, LIN, Bluetooth, Ethernet, inne).
Metody nauczania	M-1	Wykład z wykorzystaniem prezentacji
Metody nauczania	M-2	Demonstrację zrealizowanych algorytmów na mikrokontrolerze
Sposób oceny	S-2	Ocena podsumowująca: Zaliczenie praktyczne umiejetności programowania mikrokontrolera z wykorzystaniem protokołów komunikacyjnych.
Sposób oceny	S-4	Ocena podsumowująca: Zaliczenie wiedzy z dziedziny zaawansowanych mikrokontrolerów i protokołów komunikacyjnych
Kryteria oceny	Ocena	Kryterium oceny
	2,0
	3,0	Student zna i rozumie działanie i zastosowanie mikroprocesorów, rozumie działanie portów, timera i systemu przerwań mikroprocesora.
	3,5
	4,0
	4,5
	5,0

Pole	KOD	Znaczenie kodu
Zamierzone efekty kształcenia	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.
Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiów	ET_2A_U09	Potrafi 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 kształcenia	T2A_U08	potrafi planować i przeprowadzać eksperymenty, w tym pomiary i symulacje komputerowe, interpretować uzyskane wyniki i wyciągać wnioski
Cel przedmiotu	C-1	Zapoznanie 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.
Cel przedmiotu	C-2	Rozbudzenie zainteresowania oraz ukształtowanie wstępnych umiejętności programowania mikroprocesorów.
Treści programowe	T-L-4	Zaliczenie.
	T-P-1	Wykonanie projektu (sprzęt/program) urządzenia zbudowanego z wykorzystaniem zaawansowanego mikrokontrolera.
	T-L-1	Przykłady programowania mikrokontrolera ATmega 16.
	T-L-2	Przykłady programowania mikrokontrolera STM103.
	T-L-3	Pisanie programów z wykorzystaniem protokołów komunikacyjnych.
Metody nauczania	M-1	Wykład z wykorzystaniem prezentacji
	M-2	Demonstrację zrealizowanych algorytmów na mikrokontrolerze
	M-3	Stanowisko laboratoryjne: nauka programowania mikrokontrolerów
Sposób oceny	S-2	Ocena podsumowująca: Zaliczenie praktyczne umiejetności programowania mikrokontrolera z wykorzystaniem protokołów komunikacyjnych.
	S-4	Ocena podsumowująca: Zaliczenie wiedzy z dziedziny zaawansowanych mikrokontrolerów i protokołów komunikacyjnych
	S-1	Ocena formująca: Pisemny sprawdzain przygotowania do zajęć.
	S-3	Ocena formująca: Ocena pracy w zespole laboratoryjnym.
Kryteria oceny	Ocena	Kryterium oceny
	2,0
	3,0	Student 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