Detail předmětu

Digitální elektronika 2

FEKT-BPC-DE2Ak. rok: 2022/2023

Předmět je zaměřen na digitální obvody, mikroprocesorovou techniku, embedded systémy a využívá jazyky C a ASM pro programování 8bitových mikrokontrolérů Arduino. Studenti získají praktické zkušenosti s jednotlivými částmi mikroprocesorových systémů a také si rozšíří znalosti 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 se naučí:

* Základy mikroprocesorové techniky

* Strukturu mikroprocesorových systémů

* Psaní kódu v C a ASM

* Ladění aplikace pro Arduino

* Navrhování obvodového zapojení a obslužného softwaru pro embedded zařízení

Prerekvizity

Předmět je určen pro studenty se znalostí základů elektronických součástek, pasivních a polovodičových obvodů. Výhodou je základní znalost programovacího jazyka C. Práce v laboratoři je podmíněna platnou kvalifikací alespoň „osoby poučené“, kterou musí studenti získat před zahájením výuky. Informace k této kvalifikaci jsou uvedeny ve Směrnici děkana č. 2/2022 s názvem Seznámení studentů s bezpečnostními předpisy, viz https://www.fekt.vut.cz/pro_studenty/studijni_predpisy

Plánované vzdělávací činnosti a výukové metody

Metody vyučování zahrnují přednášky a laboratorní cvičení. Studenti během semestru pracují na dvou projektech v jazyce C. Předmět využívá e-learning VUT a MS Teams.

Způsob a kritéria hodnocení

Z celkového počtu 100 bodů lze 46 získat během semestru (10 - online test, 16 - laboratorní cvičení, 20 - projekty v C) a 54 ze závěrečné zkoušky. Pro úspěšné absolvování předmětu je třeba složit zkoušku a získat 50 bodů nebo více.

Osnovy výuky

01 - Číselné reprezentace v digitálních systémech

02 - Programování v jazyce C

03 - Úvod do mikrokontrolérů

04 - Systémy přerušení

05 - Displeje a redukce spotřeby

06 - Převod analogových signálů

07 - Řízení sériové komunikace

08 - Projektová dokumentace, coding standards, verzovací systémy

09 - Instrukční sada mikrokontroléru

10 - Advanced peripherals usage (NXP)

11 - Zvyšování početního výkonu

12 - Signálové procesory

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 v jazyce C a ASM.

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

MARGOLIS, Michael, Brian JEPSON, Nicholas Robert WELDIN. Arduino cookbook: recipes to begin, expand, and enhance your projects. Third edition. Sebastopol: O'Reilly Media, [2020]. ISBN 978-1-491-90352-0. (CS)
NAIMI Sepehr, NAIMI Sarmad, MAZIDI, Muhammad Ali. The AVR Microcontroller and Embedded Systems Using Assembly and C: Using Arduino Uno and Atmel Studio. MicroDigitalEd, 2nd edition, 630 pages, 2017. ISBN-10: 0997925965, ISBN-13: 978-0997925968. (EN)
SCHERZ, Paul a Simon MONK. Practical electronics for inventors. Fourth edition. New York: McGraw-Hill Education, [2016]. ISBN 1259587541. (EN)
VÁŇA, Vladimír. Mikrokontroléry ATMEL AVR: Popis procesoru a instrukční soubor. Praha: BEN - technická literatura, 2003. ISBN 80-7300-083-0. (CS)

Elearning

eLearning: aktuální otevřený kurz

Zařazení předmětu ve studijních plánech

  • Program BPC-AUD bakalářský

    specializace AUDB-ZVUK , 3 ročník, zimní semestr, povinně volitelný
    specializace AUDB-TECH , 3 ročník, zimní semestr, povinný

  • Program BPC-EKT bakalářský 3 ročník, zimní semestr, povinný
  • Program BPC-TLI bakalářský 3 ročník, zimní semestr, povinně volitelný

Typ (způsob) výuky

 

Přednáška

26 hod., nepovinná

Vyučující / Lektor

doc. Ing. Tomáš Frýza, Ph.D.

Osnova

01 - Číselné reprezentace v digitálních systémech

02 - Programování v jazyce C

03 - Úvod do mikrokontrolérů

04 - Systémy přerušení

05 - Displeje a redukce spotřeby

06 - Převod analogových signálů

07 - Řízení sériové komunikace

08 - Projektová dokumentace, coding standards, verzovací systémy

09 - Instrukční sada mikrokontroléru

10 - Advanced peripherals usage (NXP)

11 - Zvyšování početního výkonu

12 - Signálové procesory

13 - Úvod do IoT

Laboratorní cvičení

26 hod., povinná

Vyučující / Lektor

Ing. Ondřej Zelený
doc. Ing. Tomáš Frýza, Ph.D.

Osnova

01 - Verzovací systém Git, nástroje pro AVR

02 - Ovládání GPIO pinů

03 - Přerušení a dotazování

04 - LCD displej

05 - Analogově digitální převodník ADC

06 - UART komunikace

07 - I2C/TWI sériová komunikace

08 - Programování v ASM

09 - Projekt

10 - Projekt

11 - Projekt

12 - Projekt

13 - Prezentace projektu

Elearning

eLearning: aktuální otevřený kurz