Wojskowa Akademia Techniczna - Centralny System Uwierzytelniania
Strona główna

Systemy wbudowane

Informacje ogólne

Kod przedmiotu: WMTLAWSJ-SW
Kod Erasmus / ISCED: (brak danych) / (brak danych)
Nazwa przedmiotu: Systemy wbudowane
Jednostka: Wydział Mechatroniki, Uzbrojenia i Lotnictwa
Grupy:
Punkty ECTS i inne: 5.00 Podstawowe informacje o zasadach przyporządkowania punktów ECTS:
  • roczny wymiar godzinowy nakładu pracy studenta konieczny do osiągnięcia zakładanych efektów uczenia się dla danego etapu studiów wynosi 1500-1800 h, co odpowiada 60 ECTS;
  • tygodniowy wymiar godzinowy nakładu pracy studenta wynosi 45 h;
  • 1 punkt ECTS odpowiada 25-30 godzinom pracy studenta potrzebnej do osiągnięcia zakładanych efektów uczenia się;
  • tygodniowy nakład pracy studenta konieczny do osiągnięcia zakładanych efektów uczenia się pozwala uzyskać 1,5 ECTS;
  • nakład pracy potrzebny do zaliczenia przedmiotu, któremu przypisano 3 ECTS, stanowi 10% semestralnego obciążenia studenta.
Język prowadzenia: polski
Forma studiów:

stacjonarne

Rodzaj studiów:

jednolite magisterskie

Rodzaj przedmiotu:

wybieralny

Forma zajęć liczba godzin/rygor:

W 20/+ ; C 16/+ ; L 8/+ ; razem: 44 godz., 5 pkt ECTS

Przedmioty wprowadzające:

elektrotechnika i elektronika / wymagania wstępne: znajomość i interpretacja zjawisk fizycznych występujących w obwodach elektrycznych, umiejętność analizy i projektowania obwodów prądu stałego oraz umiejętność doboru podzespołów elektronicznych do realizacji prostych układów i urządzeń elektronicznych.

układy cyfrowe i mikroprocesorowe / wymagania wstępne: znajomość budowy podstawowych bramek logicznych oraz istoty działania układów kombinacyjnych, sekwencyjnych, arytmetycznych i mikroprocesorowych; znajomość organizacji i funkcjonowania systemów mikroprocesorowych.

lotnicze systemy cyfrowe i sieci komputerowe / wymagania wstępne: znajomość organizacji i funkcjonowania systemów cyfrowych stosowanych w lotnictwie, znajomość budowy i zasad działania komputerów pokładowych, pokładowych sieci komputerowych i układów transmisji danych oraz umiejętność interpretacji informacji pozyskiwanej z dokumentacji technicznej, umiejętność definiowania wymagań i projektowania sprzętu i oprogramowania systemów mikroprocesorowych dedykowanych do zastosowań w lotnictwie.

Programy:

VIII semestr studiów / lotnictwo i kosmonautyka / awionika

Autor:

dr inż. Zdzisław Rochala, prof. WAT

Bilans ECTS:

Aktywność / obciążenie studenta w godz.

1. Udział w wykładach / 20

2. Udział w laboratoriach / 8

3. Udział w ćwiczeniach / 16

4. Udział w seminariach / 0

5. Samodzielne studiowanie tematyki wykładów / 4

6. Samodzielne przygotowanie do laboratoriów / 8

7. Samodzielne przygotowanie do ćwiczeń / 8

8. Samodzielne przygotowanie do seminarium / 0

9. Realizacja projektu / 0

10. Udział w konsultacjach / 74

11. Przygotowanie do egzaminu / 0

12. Przygotowanie do zaliczenia / 10

13. Udział w egzaminie / 0


Sumaryczne obciążenie pracą studenta: 150 godz./ 5,0 ECTS

Zajęcia z udziałem nauczycieli (1+2+3+4+9+10+13): 120 godz./ 4,0 ECTS

Zajęcia powiązane z działalnością naukową: 120 godz./ 4,0 ECTS

Skrócony opis:

Kierunki rozwoju, przykłady zastosowań i wymagania stawiane systemom wbudowanym wykorzystywanym w lotnictwie. Architektury systemów wbudowanych i krytycznych. Prezentacja układów programowalnych i mikroprocesorów wykorzystywanych w zastosowaniach wbudowanych. Przykłady gotowych platform sprzętowych wykorzystywanych do szybkiego prototypowania systemów wbudowanych. Oprogramowanie podstawowe systemów wbudowanych. Oprogramowanie wspomagające projektowanie układów i modułów elektronicznych oraz obwodów drukowanych. Narzędzia do projektowania oprogramowania, modelowania i symulacji modułów elektronicznych. Metodyki konstruowania modułów elektronicznych z wykorzystaniem układów programowalnych i mikrokontrolerów. Zasady projektowania, konstruowania i testowania systemów elektronicznych. Zasady wdrażania, nadzorowania i serwisowania systemów elektronicznych w lotnictwie.

Pełny opis:

Wykład / metoda werbalno-wizualna z wykorzystaniem nowoczesnych technik multimedialnych (prezentacji z elementami animacji, z ilustracjami i schematami przykładowych rozwiązań)

1. Wprowadzenie do systemów wbudowanych /liczba godzin – 2/ Kierunki rozwoju, przykłady zastosowań i wymagania stawiane systemom wbudowanym wykorzystywanym w lotnictwie w zakresie niezawodności, wytrzymałości, odporności i bezpieczeństwa.

2. Architektury systemów wbudowanych i krytycznych /liczba godzin – 2/ Dedykowany system mikroprocesorowy, rozwiązania na bazie układów programowalnych, układy hybrydowe, gotowe platformy sprzętowe.

3. Struktura i organizacja mikroprocesorów typu RISC z rdzeniem AVR /liczba godzin – 2/ Podstawowe rejestry funkcyjne i dedykowane, bity sterujące, zegar systemowy i układy zerujące, system przerwań, interfejsy programowania i uruchomieniowe, wbudowane układy peryferyjne.

4. Struktura i organizacja mikroprocesorów typu RISC z rdzeniem PIC /liczba godzin – 2/ Podstawowe rejestry funkcyjne i dedykowane, bity sterujące, zegar systemowy i układy zerujące, system przerwań, interfejsy programowania i uruchomieniowe, wbudowane układy peryferyjne.

5. Struktura i organizacja mikroprocesorów z rdzeniem zgodnym ze specyfikacją ARM /liczba godzin – 2/ Wersje rdzeni, podstawowe rejestry procesora, przestrzeń adresowa i organizacja pamięci, metody obsługi sytuacji wyjątkowych.

6. Wbudowane układy peryferyjne mikroprocesorów z rdzeniem zgodnym ze specyfikacją ARM /liczba godzin – 2/ Sygnały zegarowe i mechanizmy zabezpieczeń, rodzaje portów wejścia-wyjścia, przerwania i zdarzenia, timery, przetworniki analogowo-cyfrowe i interfejsy komunikacyjne.

7. Struktura i organizacja układów programowalnych /liczba godzin – 2/ Budowa układów programowalnych, języki opisu logiki, obsługa interfejsów, przykłady rozwiązań sprzętowych.

8. Oprogramowanie podstawowe systemów wbudowanych i przykłady gotowych platform sprzętowych wykorzystywanych do szybkiego prototypowania systemów wbudowanych /liczba godzin – 2/ Rola i klasyfikacja oprogramowania, przykłady systemów operacyjnych, charakterystyka komputerów modułowych z magistralą Compact PCI i PXI oraz komputerów jednopłytkowych z procesorem x86 i z procesorem ARM.

9. Metodyki i narzędzia wspomagające projektowanie modułów elektronicznych oraz płytek drukowanych /liczba godzin – 2/ Metodyki konstruowania modułów elektronicznych, oprogramowanie wspomagające projektowanie sprzętu, modelowanie i symulację modułów elektronicznych oraz narzędzia do projektowania oprogramowania użytkowego.

10. Zasady projektowania urządzeń elektronicznych /liczba godzin – 2/ Przebieg procesu konstruowania i testowania systemów elektronicznych z uwzględnieniem wymaganej niezawodności i kompatybilności elektromagnetycznej, zasady wdrażania, nadzorowania i serwisowania systemów elektronicznych w lotnictwie.

Ćwiczenia / metoda werbalno-praktyczna

1. Opracowanie założeń na system wbudowany przeznaczony do zastosowania na pokładzie statku powietrznego / 2

2. Tworzenie specyfikacji wymagań w postaci scenariuszy i diagramu przypadków użycia / 2

3. Określenie i podział funkcji projektowanego modułu z wykorzystaniem diagramu architektury / 2

4. Określenie struktury wewnętrznej projektowanego urządzenia i jego podsystemów w oparciu o diagram klas, sekwencji i współpracy / 2

5. Opis stanów projektowanego urządzenia w postaci diagramu stanu i diagramu aktywności / 2

6. Rysowanie schematu ideowego modułu awionicznego - umieszczanie i usuwanie elementów, wyszukiwanie elementów w bibliotekach, zmiana atrybutów elementów, tworzenie połączeń, połączenia magistralowe / 2

7. Tworzenie i przypisywanie obudów, sprawdzanie kompletności opisów, projektowanie płytki drukowanej na podstawie listy połączeń, automatyczne rozmieszczanie elementów i prowadzenie ścieżek na płytce drukowanej / 2

8. Generowanie plików gerber i listy elementów. Tworzenie kosztorysu. Wycena produkcji płytki drukowanej i montażu elementów / 2

Laboratoria / metoda praktyczna

1. Badanie wbudowanych układów peryferyjnych i obsługa podstawowych urządzeń wejścia-wyjścia systemu mikroprocesorowego z procesorem RISC / 4

2. Realizacja aplikacji testowej pod kontrolą systemu operacyjnego na platformie z procesorem ARM / 4

Literatura:

podstawowa:

1. Daca W.: Mikrokontrolery – od układów 8-bitowych do 32-bitowych, MIKOM, Warszawa 2000.

2. Pełka R.: Mikrokontrolery – architektura, programowanie, zastosowania, Wydawnictwa Komunikacji i Łączności, Warszawa 2000.

3. Majewski J.: Programowanie mikrokontrolerów LPC2000 w języku C, pierwsze kroki, BTC, Legionowo 2010.

4. Pasierbiński J., Zbysiński P.: Układy programowalne w praktyce, Wydawnictwa Komunikacji i Łączności, 2002.

5. Sacha K.: Systemy czasu rzeczywistego, Oficyna Wydawnicza PW, Warszawa 2006.

uzupełniająca:

1. Dorf R.C., Bishop R.H.: Modern control systems, Addison Wesley, 1995.

2. Marwedel P.: Embedded System Design, Kluwer Academic Publishers, Boston 2003.

3. Starecki T.: Mikrokontrolery 8051 w praktyce, BTC, Warszawa 2002.

4. Jabłoński T.: Mikrokontrolery PIC16F8x w praktyce, BTC, Warszawa 2002.

5. Doliński J.: Mikrokontrolery AVR w praktyce, BTC, Warszawa 2004.

6. Augustyn J.: Projektowanie systemów wbudowanych na przykładzie rodziny SAM7S z rdzeniem ARM7TDMI, Wydawnictwo IGSMiE PAN, Kraków 2007.

7. Szymczyk P.: Systemy operacyjne czasu rzeczywistego, Wydawnictwa AGH, Kraków 2001.

Efekty uczenia się:

W1 / ma pogłębioną wiedzę z zakresu budowy i zasady działania komputerów pokładowych (systemów wbudowanych) - elementów składowych systemu awionicznego i wyposażenia specjalnego różnego typu statków powietrznych oraz uporządkowaną wiedzę pozwalającą na wskazanie odpowiedniego dla danego wyposażenia systemu i strategii eksploatacji / K_W24, W_22J_1

W2 / ma wiedzę z zakresu projektowania, wytwarzania i certyfikacji urządzeń i systemów awionicznych, zna języki opisu sprzętu i komputerowe narzędzia do modelowania i symulacji modułów elektronicznych / K_W25

W3 / ma wiedzę o trendach rozwojowych i najistotniejszych nowych technologiach i podzespołach wykorzystywanych do budowy komputerów pokładowych (systemów wbudowanych) współczesnych statków powietrznych / K_W28

U1 / potrafi, wykorzystując język modelowania, opisać strukturę statyczną oraz zachowanie się i współdziałanie elementów składowych systemu wbudowanego / K_U24

U2 / potrafi, ze względu na rodzaj misji i zadane kryteria bezpieczeństwa oceniać i porównywać gotowe platformy sprzętowe oraz szacować koszty projektowania i realizacji systemu wbudowanego dedykowanego do zastosowań w lotnictwie / K_U25

U3 / potrafi, z uwzględnieniem zadanych kryteriów użytkowych i ekonomicznych, opracować założenia i specyfikację techniczną na system wbudowany przeznaczony do zastosowania na pokładzie statku powietrznego / K_U28

U4 / posiada znajomość języka angielskiego w stopniu umożliwiającym porozumiewanie się oraz na korzystanie z dokumentacji technicznej i literatury fachowej w trakcie zapoznania się z budową i podczas eksploatacji systemów wbudowanych / U_22J_6

K1 / ma świadomość roli społecznej absolwenta uczelni technicznej i rozumie potrzebę formułowania i przekazywania społeczeństwu informacji i opinii dotyczących osiągnięć lotnictwa, w szczególności w zakresie budowy i zasady działania systemów wbudowanych stanowiących podstawę systemów awionicznych i wyposażenia specjalnego statków powietrznych / K_K04

Metody i kryteria oceniania:

Przedmiot zaliczany jest na podstawie: zaliczenia z oceną.

Ćwiczenia zaliczane są na podstawie: zaliczenia z oceną.

Ćwiczenia laboratoryjne zaliczane są na podstawie: zaliczenia z oceną.

Zaliczenie przedmiotu jest przeprowadzane w formie pisemnego testu podsumowującego wiedzę z zadaniami zamkniętymi wielokrotnego wyboru (ze zmienną liczbą prawidłowych odpowiedzi).

Warunkiem koniecznym do uzyskania zaliczenia przedmiotu jest uzyskanie pozytywnych ocen z zaliczenia ćwiczeń rachunkowych i laboratoryjnych.

Zaliczenie ćwiczeń na ocenę odbywa się na podstawie średniej z ocen otrzymanych podczas rozwiązywania zadań na ćwiczeniach oraz z ocen otrzymanych z zadań weryfikujących stopień przygotowania do ćwiczeń rachunkowych.

Zaliczenie laboratoriów na ocenę odbywa się na podstawie średniej z pozytywnych ocen z przygotowania i wykonania ćwiczeń laboratoryjnych oraz z wykonania i zaliczenia sprawozdania.

Efekty W1, W2, W3, U1, U3 sprawdzane są w trakcie oceny przygotowania do ćwiczeń rachunkowych i podczas rozwiązywania zadań na ćwiczeniach audytoryjnych oraz w trakcie pisemnego testu podsumowującego.

Efekty U2 i U4 sprawdzane są na ćwiczeniach rachunkowych i laboratoryjnych, w trakcie sprawdzania przygotowania się do w/w zajęć, wykonywania zadań na ćwiczeniach rachunkowych, wykonywania ćwiczeń i przygotowywania sprawozdań z ćwiczeń laboratoryjnych.

Efekt K1 sprawdzany jest podczas obserwacji studentów na ćwiczeniach rachunkowych i laboratoryjnych.

Ocenę bardzo dobrą z przedmiotu otrzymuje student, który z pisemnego testu sprawdzającego wiedzę z zadaniami zamkniętymi udzielił poprawnych odpowiedzi na poziomie 93-100%.

Ocenę dobrą plus z przedmiotu otrzymuje student, który z pisemnego testu sprawdzającego wiedzę z zadaniami zamkniętymi udzielił poprawnych odpowiedzi na poziomie 85-92%.

Ocenę dobrą z przedmiotu otrzymuje student, który z pisemnego testu sprawdzającego wiedzę z zadaniami zamkniętymi udzielił poprawnych odpowiedzi na poziomie 77-84%.

Ocenę dostateczną plus z przedmiotu otrzymuje student, który z pisemnego testu sprawdzającego wiedzę z zadaniami zamkniętymi udzielił poprawnych odpowiedzi na poziomie 69-76%.

Ocenę dostateczną z przedmiotu otrzymuje student, który z pisemnego testu sprawdzającego wiedzę z zadaniami zamkniętymi udzielił poprawnych odpowiedzi na poziomie 60-68%.

Ocenę niedostateczną z przedmiotu otrzymuje student, który z pisemnego testu sprawdzającego wiedzę z zadaniami zamkniętymi udzielił poprawnych odpowiedzi na poziomie poniżej 60%.

Zajęcia w cyklu "Semestr letni 2024/2025" (jeszcze nie rozpoczęty)

Okres: 2025-03-01 - 2025-09-30
Wybrany podział planu:
Przejdź do planu
Typ zajęć:
Ćwiczenia, 16 godzin więcej informacji
Laboratorium, 8 godzin więcej informacji
Wykład, 20 godzin więcej informacji
Koordynatorzy: Zdzisław Rochala
Prowadzący grup: Krzysztof Kaźmierczak, Zdzisław Rochala
Lista studentów: (nie masz dostępu)
Zaliczenie: Przedmiot - Zaliczenie na ocenę
Ćwiczenia - Zaliczenie na ocenę
Laboratorium - Zaliczenie ZAL/NZAL
Wykład - Zaliczenie na ocenę
Opisy przedmiotów w USOS i USOSweb są chronione prawem autorskim.
Właścicielem praw autorskich jest Wojskowa Akademia Techniczna.
ul. gen. Sylwestra Kaliskiego 2, 00-908 Warszawa 46 tel: +48 261 839 000 https://www.wojsko-polskie.pl/wat/ kontakt deklaracja dostępności mapa serwisu USOSweb 7.1.0.0-9 (2024-12-18)