Detail předmětu

Hardware a mikroprocesorová technika

FSI-VHT-KAk. rok: 2024/2025

Kurz je zaměřen na osvojení základních znalostí počítačového hardware. Důraz je kladen na princip fungování a realizaci počítače a periferních zařízení a způsobů komunikace mezi nimi. Studenti se na praktických příkladech pomocí vývojových kitů naučí řešit základní úlohy z uP techniky (ovládání I/O, řízení servo motorů, čtení dat ze senzorů apod.).

Jazyk výuky

čeština

Počet kreditů

3

Garant předmětu

Ing. Jan Knobloch, Ph.D.

Zajišťuje ústav

Ústav automatizace a informatiky (ÚAI)

Vstupní znalosti

Základní znalosti matematiky a fyziky, programování v jazyce C.

Pravidla hodnocení a ukončení předmětu

Aktivní účast ve cvičeních, odladění zadaných programů pro řízení mikropočítače. Závěrečný projekt.
Zameškaná cvičení lze nahradit odevzdáním zadané práce

Učební cíle

Získání přehledu o hardware současných počítačů a periferií. Osvojení praktických znalostí a dovedností tákajících se volby mikropočítače, návrhu konfigurace, volby vhodných periferních zařízení a také programování mikroprocesorů.
Schopnost navrhnout a realizovat vhodnou konfiguraci počítače a vytvořit potřebný software dle požadavků aplikace.

Základní literatura

Minasi M.: PC - velký průvodce Hardwarem, Grada 1996
Minasi M.: The complete PC Upgrade an Maintanance Guide, Sybex Inc., 1995
Ošmera P.: Počítače - CD, 2004

Zařazení předmětu ve studijních plánech

  • Program B-STR-K bakalářský

    specializace AIŘ , 2 ročník, zimní semestr, povinný

Typ (způsob) výuky

 

Konzultace v kombinovaném studiu

13 hod., povinná

Vyučující / Lektor

Ing. Jan Knobloch, Ph.D.

Osnova

1. Binární reprezentace dat, číselné soustavy, bitové operace.
2. Princip práce počítače. Základy programování v assembleru.
3.-4. Pasivní a aktivní elektronické součástky, analogové a číslicové obvody.
5. Technologie číslicových I/O, kombinační logické obvody.
6. Sekvenční logické obvody, klopné obvody.
7. Paměti. Sběrnice, přerušení, DMA.
8. I/O obvody, paralelní a sériový vstup, UART.
9. Čítače, časovače. A/D a D/A převodníky.
10. Komunikační rozhraní (V24, USB, CAN, I2C).
11. Periferní zařízení - zobrazovací jednotky, tiskárny, kamery, externí paměti.
12. Signálové procesory, programovatelná hradlová pole.
13. Moderní trendy hardware a mikroprocesorové techniky.

Laboratorní cvičení

5 hod., povinná

Vyučující / Lektor

Ing. Jan Knobloch, Ph.D.

Osnova

1. Práce s výpočetní technikou, elektronikou a měřicími přístroji.
2. Zapojení s diskrétními součástkami.
3. Zapojení s číslicovými integrovanými odbvody.
4. A/D a D/A převodníky.
5. Programování mikroprocesorových systémů - konfigurace, digitální vstupy a výstupy.
6. Programování mikroprocesorových systémů - D/A, A/D převodníky, PWM.
7. Programování mikroprocesorových systémů - řízení krokových a DC motorů.

Konzultace

34 hod., nepovinná

Vyučující / Lektor

Ing. Jan Knobloch, Ph.D.

Osnova

1., 2. Programování v assembleru.
3., 4. Programovací jazyk ANSI C.
5. Programovací jazyk Python.
6. Obhajoba semestrálních projektů.