Detail předmětu

Aplikace embedded systémů v mechatronice

FSI-REVAk. rok: 2021/2022

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 PIC18).

Jazyk výuky

čeština

Počet kreditů

5

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

Hodnocení předmětu probíhá na základě standardní bodové škály 0-100b. Studenti mohou získat až 15b za za samostatné zpracování 3 úloh zadaných ve cvičení, až 50 bodů za 3 testy v průběhu semestru a až 35b za zpracování semestrálního projektu. U semestrálních projektů i úloh ze cvičení je hodnoceno zejména splnění funkčních požadavků a úroveň zpracování.

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 PIC18)

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
Mann, B.: C pro mikrokontroléry, Nakladatelství BEN, 2003

Elearning

eLearning: aktuální otevřený kurz

Zařazení předmětu ve studijních plánech

  • Program B-MET-P bakalářský 2 ročník, letní semestr, povinný

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 PIC18
* Periferie řízené registry
* Sériová rozhraní - UART, SPI, I2C
* Analogové periferie
* Překladač, standardní knihovny

Laboratorní cvičení

13 hod., povinná

Vyučující / Lektor

Ing. Barnabás Dobossy, Ph.D.
Ing. Michal Bastl, Ph.D.
Ing. Roman Adámek, Ph.D.

Osnova

* Rozhraní UART
* Rozhraní I2C
* Převodník analog-číslo
* Kvadraturní enkodér
* Samostatný projekt.

Cvičení s počítačovou podporou

13 hod., povinná

Vyučující / Lektor

doc. Ing. Robert Grepl, 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

Elearning

eLearning: aktuální otevřený kurz