Układy cyfrowe i mikroprocesorowe - IV sem.

stacjonarne

I stopnia

obowiązkowy

W 20/+ ; C 16/+ ; L 10/+ ; Razem: 46

matematyka I, II i III / wymagania wstępne: znajomość funkcji logicznych i rachunku macierzowego;

fizyka I i II / wymagania wstępne: znajomość i rozumienie zjawisk fizycznych zachodzących w elementach elektronicznych, umiejętność stosowania matematyki do ilościowego opisu zjawisk fizycznych;

metrologia I, II / wymagania wstępne: znajomość metod i układów pomiarowych do pomiaru podstawowych wielkości elektrycznych i nieelektrycznych, znajomość budowy i organizacji systemów pomiarowych, umiejętność posługiwania się przyrządami cyfrowymi i systemami pomiarowymi;

elektrotechnika i elektronika I / 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.

semestr czwarty / lotnictwo i kosmonautyka / wszystkie specjalności

Dr inż. Zdzisław ROCHALA

aktywność / obciążenie studenta w godz.:

1. Udział w wykładach / 20

2. Samodzielne studiowanie tematyki wykładów i przygotowanie do zaliczenia / 12

3. Udział w ćwiczeniach / 16

4. Samodzielne przygotowanie się do ćwiczeń / 32

5. Udział w laboratoriach / 10

6. Samodzielne przygotowanie się do laboratoriów / 25

7. Udział w konsultacjach / 4

8. Udział w zaliczeniu / 1

Sumaryczne obciążenie pracą studenta: 120 / 4 ECTS

Zajęcia z udziałem nauczycieli: 1.+3.+5.+7.+8.=51 / 1,5 ECTS

Zajęcia o charakterze praktycznym: 5.+6.=35 / 1,0 ECTS

Kody binarne. Arytmetyka stało- i zmiennopozycyjna. Podstawy algebry Boole'a. Bramki logiczne i przerzutniki. Podstawowe bloki kombinacyjne, sekwencyjne i arytmetyczne. Układy programowalne. Klasyfikacja i organizacja pamięci. Architektura mikroprocesorów. Budowa mikroprocesora i mikrokontrolera - organizacja procesora, cykl rozkazowy, tryby adresowania, lista rozkazów. Metody obsługi układów we-wy, system przerwań. Elementy programowania układów mikroprocesorowych - programowa obsługa układów peryferyjnych.

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

1. Wprowadzenie w technikę cyfrową, kody binarne podstawy algebry Boole’a / 2

2. Sposoby reprezentowania liczb w technice cyfrowej, arytmetyka stało- i zmiennoprzecinkowa / 2

3.Podstawowe funktory (bramki) logiczne i przerzutniki / 2

4. Podstawowe bloki kombinacyjne, sekwencyjne i arytmetyczne / 2

5. Układy programowalne, klasyfikacja i organizacja pamięci / 2

6. Budowa i zasada działania mikroprocesora / 2

7. Cykl rozkazowy, tryby adresowania, lista rozkazów typowego mikroprocesora / 2

8. Organizacja systemu mikroprocesorowego, klasyfikacja układów otoczenia mikroprocesora / 2

9. Podstawowe układy wejścia-wyjścia i wbudowane układy peryferyjne / 2

10. Elementy programowania układów mikroprocesorowych – środowiska i języki programowania / 1

11. Ochrona układów cyfrowych przed wyładowaniami elektrostatycznymi / 1

Ćwiczenia / metoda werbalno-praktyczna

1. Podstawowe operacje arytmetyczne i logiczne w systemie dwójkowym / 2

2. Systemy zapisu liczb stosowane w technice cyfrowej, metody konwersji z jednego systemu na drugi. Operacje arytmetyczne na liczbach stało i zmiennoprzecinkowych / 2

3. Konstruowanie i minimalizacja funkcji logicznych. Przekształcanie schematów logicznych / 2

4. Interpretacja listy rozkazów i trybów adresowania mikrokontrolera. Rozkazy arytmetyczne i porównywania wartości / 2

5. Operacje na bitach. Instrukcje przesunięć, obrotów i skoków / 2

6. Budowa i interpretacja schematu elektrycznego systemu mikroprocesorowego / 2

7. Instrukcje specjalne i sterujące. Podprogramy / 2

8. Analiza programu złożonego z rozkazów mikrokontrolera / 2

Laboratoria / metoda praktyczna

1. Badanie bramek logicznych i układów kombinacyjnych / 2

2. Badanie przerzutników i układów sekwencyjnych / 2

3. Badanie układów arytmetycznych / 2

4. Badanie układów programowalnych / 2

5. Badanie elementów składowych systemu mikroprocesorowego / 2

podstawowa:

1. Głocki W.: Układy cyfrowe, WSiP, Warszawa 2005,

2. Wilkinson B.: Układy cyfrowe, WKŁ, Warszawa 2000,

3. Misiurewicz P., Podstawy techniki mikroprocesorowej, WKŁ, Warszawa1991

4. Pełka R.: Mikrokontrolery: architektura, programowanie, zastosowania, WKŁ, Warszawa1999,

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

6. Hadam P.: Projektowanie systemów mikroprocesorowych, WBTC, Warszawa 2004,

uzupełniająca:

1. Doliński J.: Mikrokontrolery AVR w praktyce, WBTC, Warszawa 2004,

2. Jabłoński T.: Mikrokontrolery PIC16F8x w praktyce, WBTC, Warszawa 2002,

elektromagnetyczne, niezbędną do zrozumienia podstawowych zjawisk fizycznych występującą w układach półprzewodnikowych w tym cyfrowych bramkach logicznych, przerzutnikach, pamięciach i procesorach / K_W02

W2 / Ma podstawową wiedzę w zakresie elektrotechniki i elektroniki obejmującą cyfrowe bramki logiczne, przerzutniki, pamięci i mikroprocesory / K_W03

W3 / Ma uporządkowaną wiedzę w zakresie technik wykonywania pomiarów dla układów cyfrowych takich jak bramki logiczne, przerzutniki, pamięci i mikroprocesory / K_W05

W4 / Ma uporządkowaną wiedzę w zakresie organizacji, architektury i zasady działania układów cyfrowych takich jak bramki logiczne, przerzutniki, pamięci i mikroprocesory / K_W06

U1 / Potrafi pozyskiwać informacje z kart katalogowych, schematów logicznych i elektrycznych układów cyfrowych takich jak bramki logiczne, przerzutniki, pamięci, mikrokontrolery i systemy mikroprocesorowe. Potrafi integrować uzyskane informacje, dokonywać ich interpretacji a także wyciągać wnioski oraz formułować i uzasadniać opinie / K_U01

U2 / Potrafi w sposób analityczny wyznaczyć typowe dla techniki cyfrowej: wyniki operacji arytmetycznych i logicznych, zakodować i zdekodować informację, zapisać liczby w różnych systemach i przeprowadzić dla nich operacje arytmetyczne oraz przekształcić schematy logiczne / K_U09

U3 / Potrafi opracować algorytm, posłużyć się niskopoziomowym językiem programowania oraz odpowiednimi narzędziami informatycznymi w celu konfiguracji mikroprocesora, przygotowania cyklu rozkazowego, obsługi rejestrów, pamięci, układów wejścia, przerwań / K_U11

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 na ocenę jest przeprowadzane w formie pisemnego testu podsumowującego wiedzę z zadaniami zamkniętymi.

Warunkiem koniecznym do uzyskania zaliczenia są pozytywne oceny z efektów U1, U2 i U3.

Zaliczenie ćwiczeń na ocenę odbywa się na podstawie średniej oceny z efektów U1, U2 i U3.

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, W4 sprawdzane są w trakcie oceny przygotowania do ćwiczeń rachunkowych i podczas rozwiązywania zadań na ćwiczeniach audytoryjnych oraz w trakcie pisemnego testu podsumowującego.

Efekt U1 sprawdzany jest w trakcie odpowiedzi, wykonywania zadań na ćwiczeniach rachunkowych i przygotowywania sprawozdań z ćwiczeń laboratoryjnych.

Efekt U2 sprawdzany jest w trakcie wykonywania zadań na ćwiczeniach rachunkowych.

Efekt U3 sprawdzany jest na ćwiczeniach rachunkowych i laboratoryjnych oraz w trakcie sprawdzania przygotowania się do w/w zajęć.

Zrealizowanie w/w efektów kształcenia oraz treści programowych i efektów kształceni zdefiniowanych dla przedmiotów: Systemy awioniczne, upoważnia studenta do zdawania zgodnego z przepisami Part-66 egzaminu certyfikującego z modułów M-5, zakresu B1.1,B1.3