Programowanie systemów i modułów awionicznych - VI sem.

stacjonarne

I stopnia

semestr V: W 14/+; C 16/+,

semestr VI: W 14/+; C 12/+; L 34/+,

razem: 90 godz., 6 pkt ECTS

nazwa przedmiotu / wymagania wstępne:

matematyka I / wymagania wstępne: znajomość rachunku macierzowego, umiejętność wykonywania działań na zbiorze liczb rzeczywistych i zespolo-nych, umiejętność rozwiązywania układów równań.

matematyka II / wymagania wstępne: znajomość ciągów i szeregów liczbo-wych, znajomość rachunku różniczkowego i całkowego.

informatyka / wymagania wstępne: znajomość podstawowych pojęć, archi-tektury systemów komputerowych oraz sieci komputerowych, umiejętność algorytmizacji zadań oraz podstawowa wiedza o programowaniu procedural-nym i obiektowym.

układy cyfrowe i mikroprocesorowe / wymagania wstępne: znajomość kodu binarnego i arytmetyki zmienno- i stałopozycyjnej, znajomość architektury mikroprocesorów, mikrokontrolerów oraz klasyfikacji i organizacji pamięci.

semestr piąty i szósty / lotnictwo i kosmonautyka / awionika

dr inż. Zdzisław ROCHALA, prof. WAT, ppłk dr inż. Konrad WOJTOWICZ

dr inż. Bronisław WAJSZCZYK

aktywność / obciążenie studenta w godz.

1. Udział w wykładach / 28 godz.

2. Udział w laboratoriach / 34 godz.

3. Udział w ćwiczeniach / 28 godz.

4. Udział w seminariach / 0 godz.

5. Samodzielne studiowanie tematyki wykładów / 14 godz.

6. Samodzielne przygotowanie do laboratoriów / 20 godz.

7. Samodzielne przygotowanie do ćwiczeń / 36 godz.

8. Samodzielne przygotowanie do seminarium / 0 godz.

9. Realizacja projektu / 0 godz.

10. Udział w konsultacjach / 8 godz.

11. Przygotowanie do egzaminu / 0 godz.

12. Przygotowanie do zaliczenia / 10 godz.

13. Udział w egzaminie / 0 godz.

14. Udział w zaliczeniu / 2 godz.

Sumaryczne obciążenie pracą studenta: 180 godz. / 6 ECTS

Zajęcia z udziałem nauczycieli (1+3+10+14): 90 godz. / 3 ECTS

Zajęcia powiązane z działalnością naukową: 90 godz. / 3 ECTS

Podstawowe pojęcia dotyczące programowania. Składnia programu w ję-zyku C. Deklaracja zmiennych i stałych. Działania na operatorach arytme-tycznych. Działania na operatorach logicznych. Wykorzystanie wskaźników i tablic zmiennych. Standardowe funkcje wejścia/wyjścia, formatowanie wejścia/wyjścia. Obsługa systemu przerwań. Obsługa układów wej-ścia/wyjścia i interfejsów szeregowych. Obsługa wbudowanych układów peryferyjnych i urządzeń zewnętrznych systemów mikroprocesorowych. Charakterystyka wizualnych języków wysokiego poziomu. Wprowadzenie w zintegrowane środowiska programistyczne. Podstawowe typy danych. In-strukcje i funkcje wewnętrzne języka. Definicja i wywołanie funkcji użytkow-nika. Metody zwracania wartości przez argument funkcji. Podstawowe ce-chy programowania obiektowego: zakres dostępności argumentów i me-tod, dziedziczenie, klasy. Budowanie interfejsu graficznego aplikacji. Wy-korzystanie systemu przerwań w aplikacji. Obsługa zasobów sprzętowych komputera.

Semestr V:

Wykład / metoda werbalno-wizualna z wykorzystaniem nowoczesnych technik multimedialnych

1. Definicje podstawowych pojęć /liczba godzin - 2/ Wyjaśnienie pojęć: moduł i system awioniczny, schemat powstawania programu, algorytm, język programowania, programowanie, standaryzacja oprogramowania.

2. Cykl tworzenia oprogramowania, struktura programu /liczba godzin - 2/ Definicja cyklu tworzenia oprogramowania dla modułów awionicz-nych, środowiska programowe wspomagające programowanie i uru-chomianie modułów mikroprocesorowych, struktura programu, zasady programowania i przejrzystość kodu.

3. Podstawowe typy danych /liczba godzin - 2/ Deklarowanie zmiennych i stałych. Operacje na zmiennych. Zasięg widoczności zmiennej. Konwer-sja i rzutowanie zmiennych.

4. Podstawowe instrukcje i operatory /liczba godzin - 2/ Wprowadzenie podstawowych instrukcji i operatorów np.: porównania, arytmetyczne, bitowe, unarne, selekcji i logiczne.

5. Kolekcje danych /liczba godzin - 2/ Deklaracja i operacje na tablicach, wskaźnikach i strukturach.

6. Funkcje /liczba godzin - 2/ Definicja, deklaracja i wywołanie funkcji. Przekazywanie parametrów i zwracanie wartości. Standardowe funkcje wejścia-wyjścia, zasady korzystania z bibliotek.

7. Programowanie zasobów mikrokontrolera /liczba godzin - 2/ Obsługa programowa wbudowanych układów peryferyjnych mikrokontrolerów.

Ćwiczenia / metoda werbalno-praktyczna

1. Pierwszy projekt /liczba godzin - 2/ Tworzenie projektu w środowisku uruchomieniowym, dołączanie plików źródłowych w języku C, kompilo-wanie projektu i symulacja pracy programu.

2. Podstawowe instrukcje /liczba godzin - 2/ Deklaracja stałych i zmien-nych. Stosowanie instrukcji warunkowych oraz operacji porównania i arytmetycznych.

3. Instrukcje repetycyjne /liczba godzin - 2/ Stosowanie instrukcji repety-cyjnych oraz operatorów binarnych, logicznych i unarnych.

4. Rzutowanie danych /liczba godzin - 2/ Przekształcenia typów zmien-nych, rzuty typów zmiennych.

5. Kolekcje danych /liczba godzin - 2/ Deklaracje tablic, dostęp do ele-mentów tablicy, operacje na tablicach. Deklarowanie wskaźników i ope-racje na wskaźnikach.

6. Budowanie funkcji /liczba godzin - 2/ Przekazywanie wartości przez argument. Wykorzystanie standardowych funkcji obsługi wejść/wyjść.

7. Wbudowane układy peryferyjne /liczba godzin - 2/ Obsługa progra-mowa układów czasowo-licznikowych i sterownika UART

8. Obsługa przerwań /liczba godzin - 2/ Obsługa programowa sterownika UART z wykorzystaniem przerwań

Semestr VI:

Wykład / metoda werbalno-wizualna z wykorzystaniem nowoczesnych technik multimedialnych

1. Przegląd języków programowania obiektowego /liczba godzin - 1/ Podstawowe informacje o platformach uruchomieniowych JAVA i .NET. Prezentacja języka C#.

2. Programowanie obiektowe /liczba godzin - 1/ Podstawowe zagadnie-nia programowania obiektowego. Pojęcia klasy i obiektu.

3. Dziedziczenie i polimorfizm /liczba godzin - 1/ Funkcjonalne ujednoli-cenie kodu za pomocą dziedziczenia i polimorfizmu.

4. Obsługa wyjątków /liczba godzin - 1/ Reakcja na niespodziewane zda-rzenia z wykorzystaniem obsługi wyjątków.

5. Agregaty danych /liczba godzin - 2/ Tablice, listy i mechanizmy indek-sowania

6. Windows Presentation Foundation /liczba godzin - 2/ Wprowadzenie do WPF.

7. Podstawowe kontrolki /liczba godzin - 2/ Wprowadzenie podstawo-wych kontrolek, panele i wiązanie danych.

8. Mechanizmy WPF /liczba godzin - 2/ Zasoby, style, wyzwalacze i wali-dacja danych.

9. Wzorzec projektowy MVVM /liczba godzin - 2/ Wprowadzenie do wzor-ca projektowego Model-View-ViewModel.

Ćwiczenia / metoda werbalno-praktyczna

1. Podstawowe cechy środowiska programistycznego /liczba godzin - 2/ Wprowadzenie do środowiska Visual Studio, definiowanie typów, zmiennych i stałych, wyrażeń, instrukcji, operatorów.

2. Klasy i obiekty /liczba godzin - 2/ Definiowanie klas, tworzenie obiek-tów, przekazywanie parametrów w konstruktorze.

3. Dziedziczenie /liczba godzin - 2/ Specjalizacja i uogólnianie, wykorzy-stanie dziedziczenia przy rozbudowie aplikacji.

4. Pierwsza aplikacja WPF /liczba godzin - 2/ Wprowadzenie do techno-logii WPF z wyodrębnieniem warstwy prezentacji i kodu logiki aplikacji.

5. Warstwa prezentacji XAML /liczba godzin - 2/ Przygotowanie warstwy prezentacji w aplikacjach WPF.

6. Kontrolki WPF /liczba godzin - 2/ Wykorzystanie podstawowych kon-trolek w aplikacjach WPF.

Laboratoria / metoda praktyczna

1. Wykorzystanie środowiska programistycznego /liczba godzin - 4/ Wprowadzenie do środowiska Visual Studio, wykonanie pierwszej apli-kacji w zintegrowanym środowisku programistycznym

2. Polimorfizm /liczba godzin - 4/ Wykorzystanie polimorfizmu w celu ujednolicenia funkcjonalnie tożsamych elementów kodu

3. Projekt aplikacji w języku obiektowym /liczba godzin - 4/ Projekt i budowa aplikacji z wykorzystaniem poznanych technik programowania obiektowego

4. Rozwój aplikacji w języku obiektowym /liczba godzin - 4/ Rozwój aplikacji z wykorzystaniem poznanych technik programowania obiekto-wego

5. Wykorzystanie kontrolek do budowy warstwy prezentacji WPF /liczba godzin - 4/ Budowa aplikacji z interfejsem graficznym użytkownika z wykorzystaniem kontrolek WPF

6. Zastosowanie kolekcji danych w WPF /liczba godzin - 4/ Wykorzysta-nie kolekcji danych do wizualizacji w WPF.

7. Projekt aplikacji WPF do obsługi produktów /liczba godzin - 6/ Wy-konanie projektu aplikacji pozwalającej na definiowanie i modyfikację parametrów produktu.

8. Wzorzec projektowy MVVM /liczba godzin - 4/ Wykorzystanie wzorca projektowego MVVM w budowie aplikacji WPF.

Podstawowa:

1. Kernighan B. W.: Język ANSII C, WNT, Warszawa 1988-2004,

2. Tondo C. L., Gimpel S. E.: Język ANSI C programowanie, ćwiczenia, Wydawnictwo HELION, Gliwice 2010

3. Majewski J., Kardach K.: Programowanie mikrokontrolerów z serii 8x51 w języku C, OWPW, Wrocław 2002,

4. Bogusz J.: Programowanie mikrokontrolerów 8051 w języku C

w praktyce, WBTC, Warszawa 2005.

5. Kardaś M.: Mikrokontrolery AVR język C podstawy programowania,

Wydawnictwo ATNEL, Szczecin 2011

6. Albahari J., B.: C#. 6.0 w pigułce, Helion, Gliwice 2016,

Uzupełniająca:

1. Gałka P., Gałka P.: Podstawy programowania mikrokontrolera 8051,

MIKOM, Warszawa 1995,

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

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

4. Witkowski A.: Mikrokontrolery AVR programowanie w języku C

przykłady zastosowań, Wydawnictwo Pracowni Komputerowej Jacka Skalmierskiego, Gliwice 2006

5. Wiązania M.: Programowanie mikrokontrolerów AVR w języku

BASCOM, WBTC, Warszawa 2004,

6. http://msdn.com/vcsharp

7. Kempa A. Wprowadzenie do WPF, Helion, Gliwice, 2017

Symbol i nr efektu przedmiotu / efekt uczenia się / odniesienie do efektu kie-runkowego

W1 / Ma wiedzę w zakresie algorytmizacji wybranych zagadnień matema-tycznych wykorzystywanych do opisu zagadnień lub zjawisk będących przedmiotem projektowanego oprogramowania / K_W01

W2 / Ma uporządkowaną wiedzę w zakresie programowania systemów mi-kroprocesorowych i metodyki tworzenia oprogramowania systemów kom-puterowych / K_W05

U1 / Potrafi samodzielnie pozyskiwać informacje z literatury, baz danych i innych źródeł, potrafi integrować uzyskane informacje, dokonywać ich in-terpretacji a także wyciągać wnioski w zakresie rozwiązywania problemów pojawiających się podczas budowy oprogramowania / K_U01, K_U04

U2 / Potrafi opracować algorytm, posłużyć się językami programowania z rodziny C oraz odpowiednimi narzędziami informatycznymi do opracowania oprogramowania użytkowego / K_U07, K_U09, K_U10

U3 / Potrafi zaprojektować oprogramowanie prostego modułu awionicznego z uwzględnieniem zadanych kryteriów oraz przepisów bezpieczeństwa z uwzględnieniem aspektów systemowych i pozatechnicznych / K_U12, K_U20

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 spraw-dzającego z pytaniami zamkniętymi. Każde pytanie testowe ma cztery różne odpowiedzi, z których tylko jedna jest poprawna.

Warunkiem dopuszczenia do zaliczenia jest uzyskanie pozytywnej oceny z zaliczenia ćwiczeń oraz pozytywne oceny za wszystkie efekty kształcenia.

Zaliczenie ćwiczeń na ocenę odbywa się na podstawie średniej z pozytyw-nych ocen uzyskanych z odpowiedzi na pytania kontrolne i z zadań związa-nych z projektowaniem aplikacji realizowanych w trakcie zajęć.

Efekt W1 sprawdzany w trakcie ćwiczeń rachunkowych i na kolokwium pi-semnym, przy okazji sprawdzania umiejętności U2 i U3. Ocena za osiągnię-cie tego efektu jest przyznawana łącznie za osiągnięcie umiejętności U2 i U3. Sprawdzana jest wiedza w zakresie algorytmicznego opisu zjawisk na wstęp-nym etapie przygotowania projektu programistycznego.

Efekt W2 sprawdzany jest w trakcie ćwiczeń rachunkowych przy okazji sprawdzania umiejętności U2 i U3 oraz na kolokwium pisemnym. Sprawdza-na jest wiedza w zakresie omawianych na wykładzie technik programistycz-nych pozwalająca na ich samodzielne zastosowanie do rozwiązania zadanego problemu.

Efekt U1 sprawdzany jest w trakcie ćwiczeń rachunkowych i na kolokwium pisemnym. Ocena za osiągnięcie tego efektu jest przyznawana łącznie za osiągnięcie umiejętności U2 i U3. Sprawdzana jest umiejętność przygotowa-nia do poszczególnych zajęć korzystając z dostępnej literatury i dokumentacji oraz umiejętność posiłkowania się dokumentacją języka i środowiska pro-gramistycznego przy rozwiązywaniu wybranych problemów programistycz-nych.

Efekt U2 sprawdzany jest w trakcie ćwiczeń rachunkowych. Sprawdzana jest umiejętność samodzielnego projektowania i budowy, w języku obiektowym, aplikacji z interfejsem graficznym, realizujących przedstawione przez prowa-dzącego zadania.

Efekt U3 sprawdzany jest w trakcie ćwiczeń rachunkowych. Sprawdzana jest umiejętność samodzielnego projektowania i budowy aplikacji uwzględniającej specyfikę sprzętową modułu awionicznego i wykorzystującą wbudowane inter-fejsy i peryferia oraz umiejętność jej implementacji w docelowym środowisku.

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

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

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

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

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

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