Programowanie systemów i modułów awionicznych V sem.

stacjonarne

I stopnia

wybieralny

W 28/+ ; C 32/+ ; Razem: 60

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

matematyka II / wymagania wstępne: znajomość ciągów i szeregów liczbowych, znajomość rachunku różniczkowego i całkowego.

informatyka / wymagania wstępne: znajomość podstawowych pojęć, architektury systemów komputerowych oraz sieci komputerowych, umiejętność algorytmizacji zadań oraz podstawowa wiedza o programowaniu proceduralnym 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 / lotnictwo i kosmonautyka / awionika

Dr inż. Zdzisław ROCHALA, kpt. dr inż. Konrad WOJTOWICZ

aktywność / obciążenie studenta w godz.:

1. Udział w wykładach / 28

2. Samodzielne studiowanie tematyki wykładów i przygotowanie do zaliczenia / 16

3. Udział w ćwiczeniach / 32

4. Samodzielne przygotowanie się do ćwiczeń / 64

5. Udział w konsultacjach / 8

6. Udział w zaliczeniu / 2

Sumaryczne obciążenie pracą studenta: 150 / 5 ECTS

Zajęcia z udziałem nauczycieli: 1.+3.+5.+6.=70 / 2,5 ECTS

Zajęcia o charakterze praktycznym: 0,0 ECTS

Charakterystyka języków programowania. Składnia programu w języku asemblera i w języku C. Deklaracja zmiennych i stałych. Działania na operatorach arytmetycznych. Działania na operatorach logicznych. Wykorzystanie wskaźników i tablic zmiennych. Standardowe funkcje wejścia/wyjścia, formatowanie wejścia/wyjścia. Obsługa systemu przerwań. Obsługa układów wejścia/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. Instrukcje i funkcje wewnętrzne języka. Definicja i wywołanie funkcji użytkownika. Metody zwracania wartości przez argument funkcji. Podstawowe cechy programowania obiektowego: zakres dostępności argumentów i metod, dziedziczenie, klasy. Budowanie interfejsu graficznego aplikacji. Wykorzystanie systemu przerwań w aplikacji. Obsługa zasobów sprzętowych komputera.

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

1. Definicje podstawowych pojęć: moduł i system awioniczny, język programowania, program, programowanie, rodzaje oprogramowania / 2

2. Cykl tworzenia oprogramowania dla modułów awionicznych, środowiska programowe wspomagające programowanie i uruchomianie modułów mikroprocesorowych / 2

3. Struktura i składnia programu w języku wysokopoziomowym. Definicje stałych i zmiennych / 2

4. Podstawowe instrukcje i operatory: porównania, arytmetyczne, bitowe, unarne, selekcji i logiczne / 2

5. Tablice, wskaźniki i struktury w języku C / 2

6. Sposoby deklaracji i wywoływania funkcji, standardowe funkcje wejścia-wyjścia, zasady korzystania z bibliotek / 2

7. Obsługa programowa wbudowanych układów peryferyjnych mikrokontrolerów / 2

8. Przegląd języków programowania obiektowego, podstawowe informacje o platformach uruchomieniowych JAVA i .NET. Prezentacja języka C# / 2

9. Podstawowe zagadnienia programowania obiektowego. Pojęcia klasy i obiektu / 2

10. Funkcjonalne ujednolicenie kodu za pomocą dziedziczenia i polimorfizmu / 2

11. Rozbudowa operatorów o dodatkowe implementacje przez ich przeciążanie / 2

12. Zastosowanie innych typów danych na przykładzie struktury i interfejsu / 2

13. Reakcja na niespodziewane zdarzenia z wykorzystaniem obsługi wyjątków / 2

14. Tablice, kolekcje i mechanizmy indeksowania / 2

Ćwiczenia / metoda werbalno-praktyczna

1. Tworzenie projektu w środowisku uruchomieniowym, dołączanie plików źródłowych w języku C, kompilowanie projektu i symulacja pracy programu / 2

2. Deklaracja stałych i zmiennych. Stosowanie instrukcji warunkowych oraz operacji porównania i arytmetycznych / 2

3. Stosowanie instrukcji repetycyjnych oraz operatorów binarnych, logicznych i unarnych / 2

4. Przekształcenia typów zmiennych, deklarowanie tablic i wskaźników / 2

5. Budowanie funkcji. Przekazywanie wartości przez argument. Wykorzystanie standardowych funkcji obsługi wejść/wyjść / 2

6. Obsługa programowa sterownika UART / 2

7. Obsługa programowa sterownika UART z wykorzystaniem przerwań / 2

8. Wprowadzenie do środowiska Visual Studio, definiowanie typów, zmiennych i stałych, wyrażeń, instrukcji, operatorów / 2

9. Definiowanie klas, tworzenie obiektów, przekazywanie parametrów w konstruktorze / 2

10. Specjalizacja i uogólnianie, wykorzystanie dziedziczenia przy rozbudowie aplikacji / 2

11. Wykorzystanie polimorfizmu w celu ujednolicenia funkcjonalnie tożsamych elementów kodu / 2

12. Tworzenie własnych operatorów na przykładzie operatora równości i konwersji / 2

13. Definiowanie tablic, korzystanie z funkcji „foreach”, używanie interfejsu kolekcji / 2

14. Budowa interfejsu grupy klas i jego wykorzystanie przy tworzeniu i weryfikacji obiektów / 2

15. Zgłaszanie i przechwytywanie i obsługa wyjątków w aplikacji / 2

16. Definiowanie tablic, korzystanie z funkcji „foreach” w odniesieniu do kolekcji / 2

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. Liberty J.: C#. Programowanie, Helion, Gliwice 2006,

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

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

W2 / Ma uporządkowaną wiedzę w zakresie programowania systemów mikroprocesorowych i metodyki tworzenia oprogramowania systemów komputerowych / K_W06

W3 / Ma wiedzę w zakresie programowania systemów awionicznych / W_22J_1

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

U2 / Potrafi opracować algorytm, posłużyć się językami programowania z rodziny C oraz odpowiednimi narzędziami informatycznymi do opracowania oprogramowania użytkowego / K_U11

U3 / Potrafi zaprojektować oprogramowanie prostego modułu awionicznego z uwzględnieniem zadanych kryteriów oraz przepisów bezpieczeństwa / K_U13

U4 / Potrafi wykorzystywać aparaturę kontrolno-pomiarową i systemy uruchomieniowe w zakresie diagnozowania pracy oprogramowania modułów awionicznych / U_22J_4

Przedmiot zaliczany jest na podstawie: zaliczenia z oceną.

Ćwiczenia zaliczane są na podstawie: zaliczenia z oceną.

Zaliczenie na ocenę jest przeprowadzane w formie pisemnego testu sprawdzającego z zadaniami zamkniętymi.

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 pozytywnych ocen uzyskanych z odpowiedzi na pytania kontrolne i z zadań związanych z projektowaniem aplikacji realizowanych w trakcie zajęć.

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

Efekty W2 i W3 sprawdzane są w trakcie ćwiczeń rachunkowych przy okazji sprawdzania umiejętności U2 i U3 oraz na kolokwium pisemnym. Sprawdzana jest wiedza w zakresie omawianych na wykładzie technik programistycznych 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 przygotowania do poszczególnych zajęć korzystając z dostępnej literatury i dokumentacji oraz umiejętność posiłkowania się dokumentacją języka i środowiska programistycznego przy rozwiązywaniu wybranych problemów programistycznych.

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 prowadzącego zadania.

Efekty U3 i U4 sprawdzane są w trakcie ćwiczeń rachunkowych. Sprawdzana jest umiejętność samodzielnego projektowania i budowy aplikacji uwzględniającej specyfikę sprzętową modułu awionicznego i wykorzystującą wbudowane interfejsy i peryferia oraz umiejętność jej implementacji w docelowym środowisku.