Detail předmětu

Hardware a mikroprocesorová technika

FSI-VHTAk. rok: 2011/2012

Kurz je zaměřen na osvojení základních znalostí počítačového hardware. Dále se předmět teoreticky i prakticky zaměřuje na dovednosti práce s 8b mikroprocesory ATmega. Studenti se na praktických příkladech pomocí vývojových kitů naučí řešit základní úlohy z uP techniky (ovládání I/O, řízení servo motorů, čtení dat ze senzorů apod.).

Jazyk výuky

čeština

Počet kreditů

5

Garant předmětu

prof. Ing. Pavel Ošmera, CSc.

Zajišťuje ústav

Ústav automatizace a informatiky (ÚAI)

Výsledky učení předmětu

Schopnost navrhnout vhodnou konfiguraci počítače podle potřeb uživatele.
Sestavit jednoduchý prograram pro 8b uP ATmega.

Prerekvizity

Základní znalosti matematiky a fyziky, programování v jazyce C.

Plánované vzdělávací činnosti a výukové metody

Metody vyučování závisejí na způsobu výuky a jsou popsány článkem 7 Studijního a zkušebního řádu VUT.

Způsob a kritéria hodnocení

Aktivní účast ve cvičeních, odladění zadaných programů pro řízení mikropočítače. Závěrečný projekt.

Učební cíle

Získání přehledu o současném PC hardware a periferiich. Osvojení praktických znalosti a dovedností programování 8b mikroprocesorů ATmega (ATmega, Xmega).

Vymezení kontrolované výuky a způsob jejího provádění a formy nahrazování zameškané výuky

Zameškaná cvičení lze nahradit odevzdáním zadané práce

Základní literatura

Herout Pavel, Učebnice jazyka C, KOPP nakladatelství, 2007.
Minasi M.: The complete PC Upgrade an Maintenance Guide, Sybex Inc., 1995
Steven Barrett, Daniel J. Pack, Daniel Pack; Atmel AVR Microcontroller Primer: Programming and Interfacing; Morgan & Claypool; 2008.

Zařazení předmětu ve studijních plánech

  • Program B3S-P bakalářský

    obor B-AIŘ , 2 ročník, zimní semestr, povinný

  • Program M2I-P magisterský navazující

    obor M-AIŘ , 1 ročník, zimní semestr, povinný

Typ (způsob) výuky

 

Přednáška

26 hod., nepovinná

Vyučující / Lektor

prof. Ing. Pavel Ošmera, CSc.
prof. Ing. Radomil Matoušek, Ph.D.

Osnova

1. PC hardware a jeho architektura.
2. PC hardware a periferie I. (procesory, principy zvyšování výkonu, assembler).
3. PC hardware a periferie II. (paměti, sběrnice, GPU).
4. PC hardware a periferie III. (záznamová zařízení, tiskárny a zobraz. jednotky).
5. PC hardware a periferie IV. (I/O komunikace, I/O zařízení).
6. Mikroprocesorový hardware a jeho architektura.
7. Mikroprocesory I. (ATmega, soubor instrukcí).
8. Mikroprocesory II. (sběrnice, signály, časovací obvody, obvod RTC, A/D převodníky).
9. Mikroprocesory III. (podsystém přerušení, komunikační rozhraní, periferie).
10. Komunikační rozhraní UART, I2C, SPI, CANopen.
11. Komunikační rozhraní ZigBee.
12. Signálové procesory (DPS5603) a programovatelná hradlová pole (Xilinx).
13. Moderní trendy hardware a mikroprocesorové techniky.

Cvičení s počítačovou podporou

26 hod., povinná

Vyučující / Lektor

Ing. Daniel Zuth, Ph.D.

Osnova

1. Vysvětlení zásad práce s výpočetní technikou, elektronikou a příslušným laboratorním zázemím (multimetry, osciloskopy aj.). Popis PC a jeho periferií. Popis kitu ATmega.
2. Programovací jazyk ASM (Assembler ATmega).
3. Programovací jazyk ANSI C (ANSI C verze pro ATmega).
4. Systém přerušení (externí a interní přerušení, maskované nemaskované).
5. Čítače, RTC.
6. Komunikace RS232, diagnostika sériové sběrnice I2C a CAN 2.0.
7. A/D převodníky.
8. LCD displej a řadič displeje HD44780.
9. Pulzně šířková modulace (PWM).
10. Rádiové moduly ZigBee.
11. RealTime aplikace v prostředí Matlab a AS.
12. Seznámení se s hradlovým polem FPGA Xilinx.
13. Obhájení projektů a prezentace nových technologií.