Detail předmětu

Aplikace embedded systémů v mechatronice

FSI-REVAk. rok: 2017/2018

Studenti se seznámí se základními koncepty návrhu a vývoje embedded aplikací:
* architektura embedded zařízení,
* principy práce s periferiemi
* algoritmizace v prostředí s omezenými zdroji

Přednáška pokrývá teoretické aspekty, cvičení (s počítačovou podporou) zahrnuje opakování jazyka C a nácvik algoritmizace. Na cvičení navazuje laboratorní část předmětu, která zahrnuje praktickou (a posléze i samostatnou) práci s vývojovým kitem (mikrokontrolér dsPIC33).

Jazyk výuky

čeština

Počet kreditů

4

Garant předmětu

doc. Ing. Robert Grepl, Ph.D.

Zajišťuje ústav

Ústav mechaniky těles, mechatroniky a biomechaniky (ÚMTMB)

Výsledky učení předmětu

Absolvent získá teoretické poznatky v oblasti oblasti aplikací jednočipových počítačů, týkající se zejména architektury, metod algoritmizace a osvědčených postupů.
Absolvent je schopen prakticky samostatně realizovat základní mechatronické úlohy , tj. provést analýzu problému, navrhnout vhodné řešení a toto řešení implementovat.

Prerekvizity

* Znalost anglického jazyka – schopnost porozumění dokumentaci a studijním materiálům v AJ.
* Základní znalost algoritmizace a programování.
* Znalost základních elektrotechnických principů.

Plánované vzdělávací činnosti a výukové metody

Předmět je vyučován formou přednášek, které mají charakter výkladu základních principů a teorie dané disciplíny. Cvičení je zaměřeno na praktické zvládnutí látky probrané na přednáškách. Výuka je doplněna laboratorním cvičením.

Způsob a kritéria hodnocení

K úspešnému ukončení je nutné samostatně vypracovat sadu úloh, zadávaných průběžně ve cvičení (řádově 2-4). V rámci zkoušky bude vyžadováno vypracování zadané úlohy – realizace jednoduché aplikace – a proběhné ústní rozprava. V obou případech je hodnoceno zejména splnění funkčních požadavků a kvalita zpracování.

Osnovy výuky

Osnova předmětu přednáška
* Úvod do jazyka C
* Pokročilé konstrukce jazyka C
* Překladač, preprocesor, linker
* Standardní knihovna C
* Pokročilé datové struktury
* Architektura signálových řadičů
* Platforma dsPIC33
* Periferie řízené registry
* Sériová rozhraní - UART, SPI, I2C
* Analogové periferie
* Překladač C30, standardní knihovny
Osnova předmětu cvičení
* Základy jazyka C, funkce
* Ukazatele, struktury
* Knihovny, oddělený překlad
* Paralelní vstup/vstup
* Časovače
* Přerušení
* Pulsně šířková modulace (PWM)
* Dynamické mapování vstupu/výstupu
* Rozhraní UART
* Rozhraní I2C
* Převodník analog-číslo
* Kvadraturní enkodér
* Samostatný projekt

Učební cíle

* Intenzivní seznámení s jazykem C a algoritmizace v prostředí s omezenými zdroji
* Přehled architektury MCU a funkce periferií
* Praktická zkušenost s vývojem aplikací pro konkrétní mikrokontrolér (rodina dsPIC33)

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

Účast na cvičení je povinná. Kontrola výuky se provádí na cvičení.

Základní literatura

Algorithms: Fundamental Techniques. Dostupne online: http://en.wikibooks.org/wiki/Algorithms
Embedded Systems: Building and Programming Embedded Devices. Dostupne online: http://en.wikibooks.org/wiki/Embedded_Systems
Microchip Technology, Inc.: Dokumentace dsPIC33fj128mc804. Dostupne online: http://www.microchip.com/wwwproducts/Devices.aspx?dDocName=en532303

Doporučená literatura

Herout, P.: Učebnice jazyka C

Zařazení předmětu ve studijních plánech

  • Program B3A-P bakalářský

    obor B-MET , 2 ročník, letní semestr, povinný
    obor B-MET , 3 ročník, letní semestr, volitelný (nepovinný)

Typ (způsob) výuky

 

Přednáška

26 hod., nepovinná

Vyučující / Lektor

RNDr. Zdeněk Matěj, Ph.D.

Osnova

* Úvod do jazyka C
* Pokročilé konstrukce jazyka C
* Překladač, preprocesor, linker
* Standardní knihovna C
* Pokročilé datové struktury
* Architektura signálových řadičů
* Platforma dsPIC33
* Periferie řízené registry
* Sériová rozhraní - UART, SPI, I2C
* Analogové periferie
* Překladač C30, standardní knihovny

Cvičení s počítačovou podporou

13 hod., povinná

Vyučující / Lektor

RNDr. Zdeněk Matěj, Ph.D.

Osnova

* Základy jazyka C, funkce
* Ukazatele, struktury
* Knihovny, oddělený překlad
* Paralelní vstup/vstup
* Časovače
* Přerušení
* Pulsně šířková modulace (PWM)
* Dynamické mapování vstupu/výstupu