Wojskowa Akademia Techniczna - Centralny System Uwierzytelniania
Strona główna

Systemy wbudowane II sem.

Informacje ogólne

Kod przedmiotu: WMTLAWSM-SsW
Kod Erasmus / ISCED: (brak danych) / (brak danych)
Nazwa przedmiotu: Systemy wbudowane II sem.
Jednostka: Wydział Mechatroniki, Uzbrojenia i Lotnictwa
Grupy:
Punkty ECTS i inne: (brak) 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.

zobacz reguły punktacji
Język prowadzenia: polski
Forma studiów:

stacjonarne

Rodzaj studiów:

II stopnia

Rodzaj przedmiotu:

wybieralny

Forma zajęć liczba godzin/rygor:

W 24/x ; C 14/+ ; L 16/+ ; S 6/z ; Razem: 60

Przedmioty wprowadzające:

modelowanie i podstawy identyfikacji / wymagania wstępne: znajomość podstawowych pojęć z zakresu modelowania i identyfikacji, umiejętność opisu procesów równaniami różniczkowymi i różnicowymi oraz wyznaczania modeli ciągłych i dyskretnych;

dynamika i sterowanie statków powietrznych / wymagania wstępne: znajomość i interpretacja zasadniczych pojęć z dynamiki i systemów sterowania statków powietrznych, umiejętność formułowania uproszczonych modeli matematycznych z układami sterowania oraz stosowania właściwie dobranych narzędzi komputerowych do symulacji ich właściwości dynamicznych;

projektowanie i optymalizacja konstrukcji lotniczych / wymagania wstępne: znajomość i interpretacja zasadniczych pojęć z zakresu metod i procesów optymalizacji stosowanych w projektowaniu statków powietrznych niezbędnych w procesie numerycznego modelowania optymalnej struktury statku powietrznego, umiejętność analitycznego porównania i oceny efektywności zastosowanych metod optymalizacji dla cząstkowych i całościowych procesów optymalizacji struktur lotniczych,

modelowanie przepływów w konstrukcjach lotniczych / wymagania wstępne: umiejętność wykonywania symulacji komputerowych w zakresie charakterystyk aerodynamicznych układów, systemów statków powietrznych i ich napędów;

architektury systemów awionicznych / wymagania wstępne: znajomość i pogłębiona wiedza z zakresu architektury i organizacji systemów awionicznych różnych typów statków powietrznych, umiejętność formułowania specyfikacji i założeń technicznych na elementy składowe systemu awionicznego z uwzględnieniem m.in. norm środowiskowych.

Programy:

semestr drugi / lotnictwo i kosmonautyka / awionika

Autor:

Dr inż. Zdzisław ROCHALA, prof. WAT

Bilans ECTS:

Aktywność / obciążenie studenta w godz.

1. Udział w wykładach / 24

2. Udział w laboratoriach / 16

3. Udział w ćwiczeniach / 14

4. Udział w seminariach / 6

5. Samodzielne studiowanie tematyki wykładów / 10

6. Samodzielne przygotowanie do laboratoriów / 16

7. Samodzielne przygotowanie do ćwiczeń / 14

8. Samodzielne przygotowanie do seminarium / 10

9. Realizacja projektu / 0

10. Udział w konsultacjach / 28

11. Przygotowanie do egzaminu / 10

12. Przygotowanie do zaliczenia / 0

13. Udział w egzaminie / 2


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

Zajęcia z udziałem nauczycieli (1+2+3+4+9+10+13): 90 godz./ 3,0 ECTS

Zajęcia powiązane z działalnością naukową: 60 godz./ 2,0 ECTS

Skrócony opis:

Wymagania stawiane systemom wbudowanym wykorzystywanym w lotnictwie odnośnie niezawodności, wytrzymałości, odporności i bezpieczeństwa. 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 i zasady projektowania, konstruowania i testowania modułów i systemów elektronicznych. Elementy organizacji i integracji systemów na bazie różnych standardów interfejsu. Zasady wdrażania, nadzorowania i serwisowania systemów elektronicznych w lotnictwie. Perspektywy rozwoju systemów wbudowanych 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, kierunki rozwoju i przykłady zastosowań systemów wbudowanych w lotnictwie /liczba godzin - 2/

2. Wymagania stawiane systemom wbudowanym wykorzystywanym w lotnictwie w zakresie niezawodności, wytrzymałości, odporności i bezpieczeństwa /liczba godzin - 2/

3. Architektury systemów wbudowanych i krytycznych – system mikroprocesorowy, układ programowalny, układ hybrydowy, gotowe platformy sprzętowe /liczba godzin - 2/

4. Struktura i organizacja mikroprocesorów typu RISC z rdzeniem AVR, podstawowe rejestry funkcyjne i dedykowane, bity sterujące, zegar systemowy i układy zerujące, system przerwań, interfejsy programowania i uruchomieniowe, zintegrowane układy peryferyjne /liczba godzin - 2/

5. Struktura i organizacja mikroprocesorów typu RISC z rdzeniem PIC, podstawowe rejestry funkcyjne i dedykowane, bity sterujące, zegar systemowy i układy zerujące, system przerwań, interfejsy programowania i uruchomieniowe, zintegrowane układy peryferyjne /liczba godzin - 2/

6. Struktura i organizacja mikroprocesorów z rdzeniem zgodnym ze specyfikacją ARM: rdzeń i rejestry procesora, obsługa sytuacji wyjątkowych, wbudowane układy peryferyjne /liczba godzin - 2/

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

8. Budowa i przykłady gotowych platform sprzętowych wykorzystywanych do szybkiego prototypowania systemów wbudowanych /liczba godzin - 2/

9. Oprogramowanie podstawowe systemów wbudowanych - cechy, mechanizmy, przykłady systemów operacyjnych /liczba godzin - 2/

10. Zadania systemu operacyjnego w systemie wbudowanym /liczba godzin - 2/

11. Oprogramowanie wspomagające projektowanie układów i modułów awionicznych – systemów wbudowanych /liczba godzin - 2/

12. Perspektywy rozwoju systemów wbudowanych - specjalizowanych układów elektronicznych w lotnictwie /liczba godzin - 2/

Ćwiczenia / metoda werbalno-praktyczna

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

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

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

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

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

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

7. 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 CISC / 4

2. Obsługa układów peryferyjnych mikrokontrolerów o architekturze RISC / 4

3. Realizacja sterowania sekwencyjnego w układzie programowalnym FPGA / 4

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

Seminaria /metoda seminaryjna

1. Prezentacja tematu i dyskusja harmonogramu realizacji systemu wbudowanego dla urządzeń awionicznych / 2

2. Dyskusja opracowanych założeń na system wbudowany przeznaczony do zastosowania na pokładzie statku powietrznego / 2

3. Prezentacja efektów projektu i wyników szacowania kosztów projektowania i realizacji systemu wbudowanego dedykowanego do zastosowania w lotnictwie / 2

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:

Symbol i nr efektu przedmiotu / efekt uczenia się / odniesienie do efektu kierunkowego

W1 / ma pogłębioną wiedzę z zakresu budowy i zasady działania komputerów pokładowych (systemów wbudowanych) - elementów składowych systemu awionicznego oraz uporządkowaną wiedzę pozwalającą na wskazanie odpowiedniego dla danego wyposażenia systemu i strategii eksploatacji / K_W06

W2 / ma szczegółową wiedzę z zakresu projektowania, wytwarzania i certyfikacji urządzeń i systemów awionicznych (systemów wbudowanych), zna języki opisu sprzętu i komputerowe narzędzia do modelowania i symulacji modułów elektronicznych / K_W08

W3 / ma wiedzę o trendach rozwojowych i najistotniejszych nowych technologiach i podzespołach wykorzystywanych do budowy komputerów pokładowych (systemów wbudowanych) współczesnych statków powietrznych / K_W10

U1 / potrafi pracując indywidualnie i podczas kierowania zespołem realizować przydzielone zadania, opracować dokumentację, przygotować i przedstawić krótką prezentację wyników realizacji zadania w założonym terminie / K_U02

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_U07

U3 / potrafi szacować koszty projektowania i realizacji systemu wbudowanego dedykowanego do zastosowań w lotnictwie / K_U16

U4 / potrafi, z uwzględnieniem zadanych kryteriów użytkowych i ekonomicznych, opracować założenia i specyfikację techniczną na system wbudowany przeznaczony do zastosowania na pokładzie statku powietrznego / K_U12

U5 / potrafi kierować pracą zespołu oraz samodzielnie planować własne uczenie się przez całe życie w celu podnoszenia kompetencji zawodowych w zakresie stosowanych w lotnictwie układów cyfrowych, komputerów i sieci pokładowych i inspirować innych w tym zakresie / U21

K1 / potrafi kreatywnie myśleć i działać w sposób przedsiębiorczy podczas wykonywania projektów inżynierskich / K_K01

Metody i kryteria oceniania:

Przedmiot zaliczany jest na podstawie: egzaminu.

Ćwiczenia zaliczane są na podstawie: zaliczenia z oceną.

Ćwiczenia laboratoryjne zaliczane są na podstawie: zaliczenia z oceną.

Seminarium zaliczane jest na podstawie: zaliczenia bez oceny.

Egzamin jest przeprowadzany w formie pisemnego testu sprawdzającego z zadaniami zamkniętymi wielokrotnego wyboru.

Warunkiem dopuszczenia do egzaminu jest uzyskanie pozytywnych ocen z ćwiczeń rachunkowych, ćwiczeń laboratoryjnych i z prezentacji na seminarium efektów zrealizowanego projektu zespołowego.

Warunkiem zaliczenia ćwiczeń jest uzyskanie pozytywnych ocen z odpowiedzi na pytania kontrolne i z ćwiczeń praktycznych realizowanych w trakcie zajęć.

Warunkiem zaliczenia laboratoriów jest uzyskanie pozytywnej średniej oceny 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, U3 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.

Efekty U1, U3, U4 i U5 sprawdzane są podczas realizacji zadań na ćwiczeniach audytoryjnych oraz seminariach.

Efekt K1 sprawdzany jest podczas obserwacji studentów na ćwiczeniach rachunkowych, laboratoryjnych oraz seminariach.

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

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

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

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

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

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

Przedmiot nie jest oferowany w żadnym z aktualnych cykli dydaktycznych.
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 USOSweb 7.0.2.0-1 (2024-03-12)