Projektowanie Systemów Mikroprocesorowych

(pieczęć wydziału)
KARTA PRZEDMIOTU
1. Nazwa przedmiotu: PROJEKTOWANIE SYSTEMÓW
2. Kod przedmiotu:
MIKROPROCESOROWYCH I MIKROPROGRAMOWALNYCH
3. Karta przedmiotu ważna od roku akademickiego: 2012/2013
4. Forma kształcenia: studia drugiego stopnia
5. Forma studiów: studia stacjonarne
6. Kierunek studiów: AUTOMATYKA I ROBOTYKA; WYDZIAŁ AEiI
7. Profil studiów: ogólnoakademicki
8. Specjalność: Komputerowe systemy sterowania
9. Semestr: 2
10. Jednostka prowadząca przedmiot: Instytut Automatyki, RAu1
11. Prowadzący przedmiot: dr inż. Krzysztof Czyż
12. Przynależność do grupy przedmiotów: przedmioty specjalnościowy
13. Status przedmiotu: wybieralny
14. Język prowadzenia zajęć: polski
15. Przedmioty wprowadzające oraz wymagania wstępne:
Technika Cyfrowa, Podstawy Elektroniki, Systemy Mikroprocesorowe. Zakłada się znajomość podstaw
programowania w języku C. Zakłada się również, że przed rozpoczęciem nauki niniejszego przedmiotu student
posiada przygotowanie w zakresie projektowania i syntezy układów kombinacyjnych, synchronicznych
układów sekwencyjnych oraz wiedzę z zakresu systemów mikroprocesorowych.
16. Cel przedmiotu:
Celem przedmiotu jest przekazanie wiedzy specjalistycznej dotyczącej projektowania systemów
mikroprocesorowych oraz mikroprogramowalnych ze szczególnym naciskiem na późniejsze ich zastosowanie w
nowoczesnych układach sterowania. Wykład jest wprowadzeniem do problemu projektowania systemów
mikroprocesorowych pokazującym drogę, jaką należy przebyć od wstępnej koncepcji, poprzez etapy projektowania
sprzętu i oprogramowania, aż do testów produktu końcowego. W ramach ćwiczeń laboratoryjnych przekazywana
jest praktyczna wiedza dotycząca problemów uruchamiania systemów mikroprocesorowych i
mikroprogramowalnych oraz tworzenia oprogramowania wbudowanego i systemowego.
17. Efekty kształcenia:
Nr
W1
W2
U1
U2
U3
K1
Opis efektu kształcenia
Metoda
sprawdzenia
efektu
kształcenia
Zna zasady projektowania systemów mikroprocesorowych i
mikroprogramowalnych.
Ma specjalistyczną wiedzę na temat zasad projektowania
oraz tworzenia oprogramowania wbudowanego dla
systemów mikroprocesorowych.
Potrafi określić zadania systemu mikroprocesorowego,
wybrać jego strukturę oraz skonstruować jego schemat
elektryczny.
Potrafi stworzyć oprogramowanie wbudowane dla systemu
mikroprocesorowego.
Potrafi posługiwać się programami typu CAD do
wspomagania projektowania systemów
mikroprocesorowych.
Potrafi samodzielnie podejmować decyzje dotyczące
najlepszych rozwiązań konstrukcyjnych dla systemu
SP
WM
SP
WM
CL, PS
L
K_U23/3
CL, PS
L
K_U23/3
CL, PS
L
K_U9/3
CL, PS
L
K_K4/2;
K_K5/2
Forma
Odniesienie
prowadzenia do efektów
zajęć
dla kierunku
studiów
K_W18/3;
W9/3
K_W3/3;
W18/3
mikroprocesorowego
18. Formy zajęć dydaktycznych i ich wymiar (liczba godzin)
W. : 30
L.: 30
19. Treści kształcenia:
Wykład
Wprowadzenie-przedstawienie planu i zakresu wykładu, projekt systemu mikroprocesorowego, wymagania
projektowe, analiza kosztów, wybór narzędzi, zintegrowane środowiska projektowe, dokumentacja.
Projektowanie systemów mikroprocesorowych: wybór procesora, współpraca z pamięciami, dystrybucja sygnałów
zegarowych, dostęp do magistrali, systemy wieloprocesorowe, logika szyta, układy programowalne CPLD oraz
FPGA, zasilanie systemu mikroprocesorowego.
Wybrane aspekty projektowania układów wejścia-wyjścia: cyfrowe układy wejść-wyjść, izolacja galwaniczna,
układy wyjściowe dużej mocy, metody zabezpieczania układów cyfrowych, obwody wejściowe i wyjściowe dla
sygnałów analogowych, projektowanie układów z przetwornikami A/C i C/A, metody zabezpieczania wejść-wyjść
analogowych.
Narzędzia wspomagające projektowanie układów elektronicznych (EDA): schemat blokowy urządzenia, tworzenie
schematu elektrycznego, projektowanie części cyfrowej, projektowanie i symulacja części analogowej,
projektowanie obwodu drukowanego PCB, dokumentacja produkcyjna.
Uruchamianie systemu mikroprocesorowego: montaż urządzenia, uruchamianie systemu mikroprocesorowego,
uruchamianie części cyfrowej i analogowej, testowanie urządzenia w rzeczywistych warunkach jego pracy.
Systemy mikroprocesorowe czasu rzeczywistego; oprogramowanie wbudowane w urządzenia (firmware).
Zajęcia laboratoryjne
Tematy bloków ćwiczeń laboratoryjnych:
1. Projektowanie urządzenia, schemat elektryczny.
2. Projektowanie obwodu drukowanego PCB, przygotowanie dokumentacji produkcyjnej.
3. Techniki uruchamiania systemu mikroprocesorowego: debugery i emulatory JTAG (na przykładzie systemów
opartych o procesory ARM, Blackfin)
4. Realizacja układów peryferyjnych w oparciu o logikę programowalną.
5. Układy programowalne FPGA - środowisko projektowe Xilinx EDK
6. Oprogramowanie wbudowane
20. Egzamin: nie
21. Literatura podstawowa:
1. A. Niederliński: Mikroprocesory, mikrokomputery, mikrosystemy, Wydawnictwa Szkolne i Pedagogiczne, 1988.
2. S.A. Money: Mikroprocesory - poradnik, Wydawnictwa Komunikacji i Łączności, 1996.
3. R. Pełka: Mikrokontrolery, architektura, programowanie, zastosowania, Wydawnictwa Komunikacji i Łączności,
2000.
4. P. Hadam: Projektowanie systemów mikroprocesorowych, Wydawnictwo BTC, 2004.
5. J. Grabowski, S. Koślacz: Podstawy i praktyka programowania mikroprocesorów, WNT Warszawa, 1987
22. Literatura uzupełniająca:
1. Karty katalogowe układów oraz noty aplikacyjne.
2. R. Krzyżanowski: Układy mikroprocesorowe, Wydawnictwo MIKOM, 2004.
3. P. Metzger, Anatomia PC Wydanie IV-VIII, Wydawnictwo Helion 1998-2003.
23. Nakład pracy studenta potrzebny do osiągnięcia efektów kształcenia
Lp.
Forma zajęć
1
Wykład
2
Ćwiczenia
3
Laboratorium
4
Projekt
0/0
5
Seminarium
0/0
6
Inne
0/0
Suma godzin
Liczba godzin
kontaktowych / pracy studenta
30/0
0/0
30/30
60/30
24. Suma wszystkich godzin: 90
25. Liczba punktów ECTS: 3
26. Liczba punktów ECTS uzyskanych na zajęciach z bezpośrednim udziałem nauczyciela akademickiego: 2
27. Liczba punktów ECTS uzyskanych na zajęciach o charakterze praktycznym (laboratoria, projekty): 2
26. Uwagi:
Zatwierdzono:
…………………………….
…………………………………………………
(data i podpis prowadzącego)
(data i podpis dyrektora instytutu/kierownika katedry/
Dyrektora Kolegium Języków Obcych/kierownika lub
dyrektora jednostki międzywydziałowej)