Sterowniki i komputery wbudowane-PW

niestacjonarne

I stopnia

wybieralny

W 8/+, L/10+

Architektura komputerów i systemy operacyjne. Wymagania wstępne: znajomość podstaw budowy komputerów i systemów operacyjnych.

Elementy i moduły systemów pomiarowych . Wymagania wstępne: znajomość podstawy budowy i działania podzespołów analogowych i cyfrowych systemów elektroniki pomiarowej.

Programowanie mikrokontrolerów. Wymagania wstępne: znajomość podstaw budowy i programowania systemów mikroprocesorowych.

Kierunek : Elektronika i Telekomunikacja; Specjalności : Systemy Informacyjno-Pomiarowe, Inżynieria Systemów Bezpieczeństwa

dr inż. Jacek Jakubowski, mgr inż. Grzegorz Nitecki

1. Udział w wykładach / 8

2. Samodzielne studiowanie tematyki wykładów / 10

3. Udział w laboratoriach / 10

4. Samodzielne przygotowanie do laboratoriów / 14

5. Udział w konsultacjach / 6

6. Przygotowanie do zaliczenia / 12

7. Udział w zaliczeniu / 2

Sumaryczne obciążenie pracą studenta: 62 / 2 ECTS

Zajęcia z udziałem nauczycieli: 1.+3.+5.+7.= 26 / 1 ECTS

Zajęcia o charakterze praktycznym: 3.+4.= 24 / 1 ECTS

Definicja sterowników i komputerów wbudowanych, specyfika wymagań. Architektura sprzętowa, mikrokontrolery i układy peryferyjne, warstwa komunikacyjna. Oprogramowanie typu firmware oraz systemy operacyjne wbudowane i czasu rzeczywistego.

Wykłady /metody dydaktyczne:

Werbalna prezentacja informacji teoretycznych i przykładów praktycznych, z wykorzystaniem technik audiowizualnych; dyskusja; podanie tematów do samodzielnej analizy i studiowania.

Tematy kolejnych zajęć (po 2 godziny lekcyjne):

1. Wprowadzenie i zagadnienia realizacji SW.

Zdefiniowanie sterowników i komputerów wbudowanych. Typowa architektura. Budowa i środowisko uruchomieniowe komputerów wbudowanych na przykładzie BeagleBone.

2. Oprogramowanie systemów wbudowanych.

Wymagania stawiane przed oprogramowaniem firmware. Specyfika

i rozszerzenia standardów językowych. Języki skryptowe i ich wykorzystanie.

3. Mikrokontrolery w systemach wbudowanych.

Mikrokontroler jako sterownik jednoukładowy. Podstawowe architektury mikrokontrolerów. Mikrokontrolery stosowane w systemach wbudowanych.

4. Układy peryferyjne i infrastruktura komunikacyjna.

Akwizycja sygnałów analogowych i cyfrowych, moduły zobrazowania

i archiwizacji, sterowanie mocą. Interfejsy komunikacyjne układów

w systemach mikroprocesorowych

Laboratoria /metody dydaktyczne:

Zajęcia praktyczne z wykorzystaniem pakietów sprzętowych

i programowych; zadania do samodzielnej realizacji; dyskusja rozwiązań.

Tematy kolejnych zajęć (T1, T2 po 4 godziny lekcyjne,

T3 2 godziny lekcyjne):

1. Komunikacja z systemem wbudowanym..

2. Programowanie z wykorzystaniem języka Python i JavaScirpt.

3. Budowa aplikacji w środowisku Debian.

podstawowa:

J. Augustyn, Projektowanie systemów wbudowanych na przykładzie rodziny SAM7S z rdzeniem ARM7TDMI, Wyd. IGSMiE PAN, 2007;

W. Nawrocki, Komputerowe systemy pomiarowe, WKiŁ, 2007;

Wybrana dokumentacja firmy Atmel;

uzupełniająca:

S.R.Ball, Embedded Microprocessor System, Real Word Design, Elsevier Science, 2002;

P. Marwedel, Embedded System Design, Kluwer Academic Publishers, 2003

W1 / Ma wiedzę w zakresie architektury i oprogramowania sterowników mikroprocesorowych i komputerów wbudowanych, w tym systemów operacyjnych czasu rzeczywistego. / K_W07, K_W06

W2 / Ma uporządkowaną wiedzę w zakresie budowy i działania elementów i modułów peryferyjnych wewnętrznych

i zewnętrznych oraz mikrokontrolerów w systemach wbudowanych. / K_W11, K_W13

W3 / Zna zagadnienia projektowania systemów wbudowanych

i narzędzia projektowo-uruchomieniowe dla układów programowalnych. / K_W15

U1 / Potrafi sformułować algorytm sterowania i napisać na jego podstawie oprogramowanie mikrokontrolera w sterownikach

i komputerach wbudowanych. / K_U17

U2 / Potrafi wykorzystać narzędzia sprzętowe i programowe do budowy, uruchomienia i analizy działania sterowników mikroprocesorowych. / K_U07, K_U10

U3 / Potrafi korzystać z kart katalogowych, not aplikacyjnych i innej literatury w celu pozyskania informacji i dobrania odpowiednich komponentów projektowanego systemu wbudowanego. / K_U16, K_U01

K1 / Ma świadomość odpowiedzialności za pracę własną oraz jest gotowy do podporządkowania się zasadom pracy w zespole

i ponoszenia odpowiedzialności za wspólnie realizowane zadania. / K_K04

K2 / Rozumie potrzebę ciągłego dokształcania się i podnoszenia kompetencji zawodowych, osobistych i społecznych. / K_K01

Przedmiot zaliczany jest na podstawie zaliczenia.

Ćwiczenia laboratoryjne zaliczane są na podstawie realizacji postawionych zadań oraz przygotowania sprawozdań.

Zaliczenie z przedmiotu jest prowadzone w formie pisemnej.

Warunkiem dopuszczenia do zaliczenia przedmiotu jest zaliczenie ćwiczeń laboratoryjnych.

efekty W1, W2, W3 - sprawdzane są na zaliczeniu pisemnym oraz

w pewnym zakresie w trakcie ćwiczeń laboratoryjnych;

efekty U1, U2, U3 - sprawdzane są podczas ćwiczeń laboratoryjnych oraz opracowania sprawozdań;

efekty K1, K2 - sprawdzane są w trakcie ćwiczeń laboratoryjnych oraz

w pewnym zakresie na zaliczeniu pisemnym;