Detail předmětu

Digitální elektronika 2

FEKT-BPC-DE2Ak. rok: 2019/2020

Předmět se věnuje problematice mikroprocesorové techniky a jejímu využití v tzv. embedded systémech. Studenti si prohloubí znalosti z digitální techniky, především z oblasti synchronních sekvenčních systémů. Kurz pokračuje úvodem do programování 8bitových mikrokontrolerů v jazyce C a v jazyce symbolických adres. Tímto způsobem získají studenti praktické zkušenosti s funkcí dílčích částí mikroprocesorových systémů. Předmět tak prohlubuje vědomosti a zkušenosti 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 je schopen: (a) porozumět a popsat základní prvky mikroprocesorových systémů, (b) konstruovat zapojení embedded zařízení, řízené n-bitovým mikrokontrolérem, (c) testovat funkci mikroprocesorových systémů, (d) analyzovat početní náročnost algoritmů číslicového zpracování dat, (e) naprogramovat základní algoritmy řídicí techniky v jazyce symbolických adres a v jazyce C, (f) technicky využívat mikroprocesorové obvody.

Prerekvizity

Jsou požadovány základní znalosti digitální techniky, elektroniky a programování v jazyce C.

Plánované vzdělávací činnosti a výukové metody

Metody vyučování zahrnují přednášky a cvičení na počítači s vývojovými kity AVR. Student pracuje na jednom projektu během semestru. Veškeré studijní materiály jsou dostupné prostřednictvím elearningu.

Způsob a kritéria hodnocení

Studenti budou hodnoceni za písemné testy (max. 16 bodů), samostatný projekt (max. 24 bodů) a závěrečnou zkoušku (max. 60 bodů).

Zápočet získá student, který: (a) z písemných testů získá minimálně 8 bodů, (b) aktivně se zúčastní všech laboratorních cvičení, (c) vypracuje a odprezentuje samostatný projekt a získá z něj minimálně 8 bodů.

Studenti, kteří mají předmět zapsaný podruhé (resp. předmět BMPT), musí také splnit všechny podmínky, tj. neuznávají se body z dřívějšího studia.

Osnovy výuky

1. Číselné soustavy a reprezentace čísel.
2. Úvod do mikroprocesorových systémů.
3. Přerušení.
4. Zobrazovací zařízení.
5. Převod analogových signálů.
6. Řízení paralelní a sériové komunikace.
7. Polovodičové paměti.
8. Instrukční sada mikrokontroléru.
9. Nástroje pro vývoj aplikací.
10. Coding standards, verzovací systémy.
11. Zvyšování početního výkonu.
12. Architektury DSP, x86.
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.

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.

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

  • Program EEKR-CZV celoživotní vzdělávání (není studentem)

    obor ET-CZV , 1. ročník, zimní semestr, povinný

Typ (způsob) výuky

 

Přednáška

26 hod., nepovinná

Vyučující / Lektor

doc. Ing. Tomáš Frýza, Ph.D.

Osnova

1. Číselné soustavy a reprezentace čísel.
2. Úvod do mikroprocesorových systémů.
3. Přerušení.
4. Zobrazovací zařízení.
5. Převod analogových signálů.
6. Řízení paralelní a sériové komunikace.
7. Polovodičové paměti.
8. Instrukční sada mikrokontroléru.
9. Nástroje pro vývoj aplikací.
10. Coding standards, verzovací systémy.
11. Zvyšování početního výkonu.
12. Architektury DSP, x86.
13. Úvod do IoT.

Laboratorní cvičení

26 hod., povinná

Vyučující / Lektor

Ing. Tomáš Bravenec, Ph.D.
doc. Ing. Tomáš Frýza, Ph.D.

Osnova

1. Verzovací systém Git, GitHub, AVR toolchain, logický analyzátor.
2. Ovládání GPIO, LED, tlačítko.
3. Přerušení.
4. Zobrazovací zařízení: 7segmentový displej.
5. Zobrazovací zařízení: LCD znakový displej, ADC.
6. Sériová komunikace: UART.
7. Sériová komunikace: I2C.
8. Sériová komunikace: SPI + zveřejnění témat projektů.
9. Kombinace jazyků C a ASM + výběr projektů.
10. Řešení projektů + Hackathon autodráha.
11. Řešení projektů.
12. Řešení projektů.
13. Prezentace projektů.

eLearning

eLearning: aktuální otevřený kurz