Detail předmětu

Digital Electronics 2

FEKT-CMPTAk. rok: 2019/2020

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

angličtina

Počet kreditů

6

Garant předmětu

doc. Ing. Tomáš Frýza, Ph.D.

Zajišťuje ústav

Ústav radioelektroniky (UREL)

Nabízen zahraničním studentům

Všech fakult

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 znalosti základů číslicové techniky (kombinační a sekvenční systémy) a programování v jazyce C.

Plánované vzdělávací činnosti a výukové metody

Metody vyučování zahrnují přednášky a cvičení na počítači s vývojovými kity AVR. Student pracuje na jednom skupinovém projektu během semestru. Předmět využívá eLearning.

Způsob a kritéria hodnocení

Students will be evaluated for written tests (max. 16 points), individual project (max. 24 points) and final exam (max. 60 points).

The student obtains the credit: (a) he / she obtains at least 8 points from the written tests, (b) actively participates in all laboratory exercises, (c) elaborates and presents an individual project and obtains at least 8 points.

Osnovy výuky

1. Číselné soustavy a reprezentace čísel.
2. Úvod do mikroprocesorových systémů.
3. Přerušení.
4. Zobrazovací zařízení.
5. Převod analogových signálů.
6. Řízení paralelní a sériové komunikace.
7. Polovodičové paměti.
8. Instrukční sada mikrokontroléru.
9. Nástroje pro vývoj aplikací.
10. Coding standards, verzovací systémy.
11. Zvyšování početního výkonu.
12. Architektury DSP, x86.
13. Úvod do IoT.

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

MAZIDI, Muhammad Ali, Sarmad NAIMI a Sepehr NAIMI. The AVR microcontroller and embedded systems: using Assembly and C. Upper Saddle River, N.J.: Prentice Hall, c2011. ISBN 0138003319. (EN)

Elearning

eLearning: aktuální otevřený kurz

Zařazení předmětu ve studijních plánech

  • Program EEKR-BC bakalářský

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

Typ (způsob) výuky

 

Přednáška

26 hod., nepovinná

Vyučující / Lektor

doc. Ing. Tomáš Frýza, Ph.D.

Osnova

1. Číselné soustavy a reprezentace čísel.
2. Úvod do mikroprocesorových systémů.
3. Přerušení.
4. Zobrazovací zařízení.
5. Převod analogových signálů.
6. Řízení paralelní a sériové komunikace.
7. Polovodičové paměti.
8. Instrukční sada mikrokontroléru.
9. Nástroje pro vývoj aplikací.
10. Coding standards, verzovací systémy.
11. Zvyšování početního výkonu.
12. Architektury DSP, x86.
13. Úvod do IoT.

Laboratorní cvičení

26 hod., povinná

Vyučující / Lektor

Ing. Tomáš Bravenec, Ph.D.

Osnova

1. Verzovací systém Git, GitHub, AVR toolchain, logický analyzátor.
2. Ovládání GPIO, LED, tlačítko.
3. Přerušení.
4. Zobrazovací zařízení: 7segmentový displej.
5. Zobrazovací zařízení: LCD znakový displej, ADC.
6. Sériová komunikace: UART.
7. Sériová komunikace: I2C.
8. Sériová komunikace: SPI + zveřejnění témat projektů.
9. Kombinace jazyků C a ASM + výběr projektů.
10. Řešení projektů + Hackathon autodráha.
11. Řešení projektů.
12. Řešení projektů.
13. Prezentace projektů.

Elearning

eLearning: aktuální otevřený kurz