Detail předmětu

Mikroprocesorová technika a embedded systémy

FEKT-BMPTAk. rok: 2017/2018

Předmět se věnuje problematice mikroprocesorové techniky a jejímu využití v tzv. embedded systémech. Studenti si prohloubí znalosti z digitální techniky, především z oblasti synchronních sekvenčních systémů. Kurz pokračuje úvodem do programování 8bitových mikrokontrolerů v jazyce C a v jazyce symbolických adres. Tímto způsobem získají studenti praktické zkušenosti s funkcí dílčích částí mikroprocesorových systémů. Předmět tak prohlubuje vědomosti a zkušenosti s programovacím jazykem C.

Jazyk výuky

čeština

Počet kreditů

6

Garant předmětu

doc. Ing. Tomáš Frýza, Ph.D.

Zajišťuje ústav

Ústav radioelektroniky (UREL)

Výsledky učení předmětu

Absolvent předmětu je schopen: (a) porozumět a popsat základní prvky mikroprocesorových systémů, (b) konstruovat zapojení embedded zařízení, řízené nbitovým mikrokontrolérem, (c) testovat funkci mikroprocesorových systémů, (d) analyzovat početní náročnost algoritmů číslicového zpracování dat, (e) naprogramovat základní algoritmy řídicí techniky v jazyce symbolických adres a v jazyce C, (f) technicky využívat mikroprocesorové obvody.

Prerekvizity

Jsou požadovány základní znalosti digitální techniky (kombinační a sekvenční systémy v rozsahu předmětu BICT) a programování v jazyce C (rozsah předmětu BPC1E/BPC2E).

Plánované vzdělávací činnosti a výukové metody

Metody vyučování zahrnují přednášky a cvičení na počítači s vývojovými kity AVR. Student pracuje na jednom projektu během semestru. Veškeré studijní materiály jsou dostupné prostřednictvím elearningu.

Způsob a kritéria hodnocení

Projekt během semestru (30 bodů), závěrečná zkouška (70 bodů).

Osnovy výuky

1. Číselné soustavy.
2. Programování v jazyce C.
3. Úvod do mikroprocesorové techniky.
4. Obsluha přerušení.
5. Zobrazovací zařízení a pomocné obvody embedded aplikace.
6. Zpracování analogových signálů.
7. Řízení sériové komunikace.
8. Instrukční sada mikrokontrolérů 1.
9. Instrukční sada mikrokontrolérů 2.
10. Zvyšování početního výkonu procesorů.
11. Preprocesor a programovací konvence jazyka C.
12. Sériová komunikace v automobilové technice.

Učební cíle

Cílem předmětu je seznámit studenty se základy mikroprocesorových obvodů a naučit je praktickým postupům návrhu obvodových zapojení embedded systémů, včetně vývoje a testování obslužných programů.

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

Vymezení kontrolované výuky a způsob jejího provádění stanoví každoročně aktualizovaná vyhláška garanta předmětu.

Základní literatura

FRÝZA, T. Mikroprocesorová technika a embedded systémy. Přednášky [online]. 2011 [cit. 2015-11-24]. Dostupné z eLearningových stránek předmětu. (CS)

Doporučená literatura

Atmel Corporation. 8-bit AVR Instruction Set [online]. 2010 [cit. 2013-06-13]. Dostupné z: http://www.atmel.com/dyn/resources/prod_documents/doc0856.pdf. (EN)
Atmel Corporation. 8-bit Microcontroller ATmega16 [online]. 2007 [cit. 2013-06-13]. Dostupné z: http://www.atmel.com/dyn/resources/prod_documents/doc2466.pdf. (EN)

Zařazení předmětu ve studijních plánech

  • Program EEKR-B bakalářský

    obor B-EST , 3 ročník, zimní semestr, povinný

  • Program EEKR-CZV celoživotní vzdělávání (není studentem)

    obor ET-CZV , 1 ročník, zimní semestr, povinný

Typ (způsob) výuky

 

Přednáška

26 hod., nepovinná

Vyučující / Lektor

doc. Ing. Tomáš Frýza, Ph.D.

Osnova

1. Číselné soustavy.
2. Programování v jazyce C.
3. Úvod do mikroprocesorové techniky.
4. Obsluha přerušení.
5. Zobrazovací zařízení a pomocné obvody embedded aplikace.
6. Zpracování analogových signálů.
7. Řízení sériové komunikace.
8. Instrukční sada mikrokontrolérů 1.
9. Instrukční sada mikrokontrolérů 2.
10. Zvyšování početního výkonu procesorů.
11. Preprocesor a programovací konvence jazyka C.
12. Sériová komunikace v automobilové technice.

Cvičení na počítači

39 hod., povinná

Vyučující / Lektor

doc. Ing. Tomáš Frýza, Ph.D.
doc. Ing. Tomáš Götthans, Ph.D.
Ing. Jan Král, Ph.D.

Osnova

Viz přednášky