Detail předmětu

Počítače pro řízení

FEKT-MPORAk. rok: 2018/2019

Mikrokontroler: Programátorský model. Adresovací módy. Instrukční soubor. Vnitřní periferie, čítače, časovače, přerušovací systém. Mapování a adresování periferií.
Periferie: čítače + časovače, synchronní a asynchronní sériová linka. Výkonové členy, inteligentní display. Připojování vnějších prvků k mikrokontroleru jako paměti, A/D a DA převodníky, displeje, klávesnice. Sběrnice I2C, 485. Programovací techniky pro vestavěné systémy, programování periferií. Úvod do OS realného času. Úvod do Faul-tolerant systémů.

Výsledky učení předmětu

Absolvent je schopen:
- definovat požadavky na jednouchý mikrokontrolérový systém a jeho periferie
- popsat jednouchý mikrokontrolérový systém a jeho periferie
- navrhnout jednouchý mikrokontrolérový systém a jeho periferie
- analyzovat jednouchý mikrokontrolérový systém a jeho periferie
- konstruovat jednouchý mikrokontrolérový systém a jeho periferie
- posoudit zapojení jednouchého mikrokontrolérového systému a jeho periferii
- využít jednouchý mikrokontrolérový systém a jeho periferie
- programovat jednouchý mikrokontrolérový systém a jeho periferie

Prerekvizity

Student je schopen: - vysvětlit fyzikální vlastnosti základních pasivních a aktivních součástek (R, L, C, transistor, dioda, LED, stabilizátor, transformátor, optočlen, XTAL, atd.) - počítat se základními elektrickými veličinami - analyzovat základní elektrické obvody - vypočítat základní elektrické obvody - vysvětlit základní logické obvody - počítat s logickými operacemi - zjednodušovat logické funkce - navrhnout zapojení logického obvodu - programovat v jazyku ISO C - navrhnout algoritmus - naprogramovat algoritmus - navrhnout stavový automat (Moorův, Mealyho) - algoritmizovat stavový automat - vysvětlit základní mikropočítačové termíny (CPU, RAM, ROM, EPROM, atd.) - vysvětlit základní počítačové architektury (Harvard, VonNeuman) - diskutovat základní pojmy z oblasti pravděpodobnosti a statistiky - počítat s číselnými soustavami (hexadecimální, octalová, dekadická, binární)

Doporučená nebo povinná literatura

Ličev L., Morkes D.: Procesory - architektura, funkce, použit, Computer press, Praha 1999 (CS)
Predko M.,: Handbook of microcontrolers, McGraw-Hill, ISBN 0079137164, 1998 (EN)

Plánované vzdělávací činnosti a výukové metody

Metody vyučování zahrnují přednášky a cvičení na počítači.. Student zpracuje 6x samostatny test a odevzdává jeden samostatný projekt.

Způsob a kritéria hodnocení

- až 40 bodů za cvičení (6 písemných testů po 5 bodech, 1 samostatný test na PC po 10 bodech)
- až 60 bodů za zkoušku (zkouška formou testu)
- Zápočet je možno získat jen po získání >= 20 bodů z laboratorních testů

Jazyk výuky

čeština

Osnovy výuky

- Úvod do logických systémů. Úvod do numerických systémů. Stavové automaty.
- Programování mikrokontrolérů v ISO C. Struktury počítačů.
- Popis mikrokontroléru a jeho vnitřních periferií – XTAL, časovače/čítače, UART, paměti
- Úvod do konstrukce mikrokontrolérové procesorové desky.
- Úvod do periferních obvodů – adresní dekodér, PIO, alfanumerický display
- Úvod do periferních obvodů – diskrétní PIO, sekundární adresní dekodér, maticová klávesnice
- Úvod do sběrnice I2C
- Úvod do konstrukce periferií se sběrnicí I2C – RTC, A/D, D/A, PIO, RAM, EEPROM
- Úvod do RT-OS
- Úvod do Fault-tolerant systémů

Cíl

Seznámit studenty s architektůrou mikroprocesorů a mikrokontrolerů, s činností jejich jednotlivých podsystémů, s jejich programováním ve vyšších programovacích jazycích.

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.

Zařazení předmětu ve studijních plánech

  • Program EEKR-M1 magisterský navazující

    obor M1-KAM , 1. ročník, letní semestr, 6 kreditů, povinný

  • Program EEKR-CZV celoživotní vzdělávání (není studentem)

    obor ET-CZV , 1. ročník, letní semestr, 6 kreditů, povinný

Typ (způsob) výuky

 

Přednáška

26 hod., nepovinná

Vyučující / Lektor

Laboratorní cvičení

39 hod., povinná

Vyučující / Lektor