Podstawy programowania

stacjonarne

I stopnia

obowiązkowy

semestr V: W 28/+; C 32/+, razem: 60 godz., 5 pkt ECTS

nazwa przedmiotu / wymagania wstępne:

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 / inżynieria systemów bezzałogowych / wszystkie specjalności

dr inż. Zdzisław ROCHALA, prof. WAT

ppłk dr inż. Konrad WOJTOWICZ

aktywność / obciążenie studenta w godz.

1. Udział w wykładach / 28 godz.

2. Udział w laboratoriach / 0 godz.

3. Udział w ćwiczeniach / 32 godz.

4. Udział w seminariach / 0 godz.

5. Samodzielne studiowanie tematyki wykładów / 6 godz.

6. Samodzielne przygotowanie do laboratoriów / 0 godz.

7. Samodzielne przygotowanie do ćwiczeń / 64 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: 150 godz. / 5 ECTS

Zajęcia z udziałem nauczycieli (1+3+10+14): 70 godz. / 2,5 ECTS

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

Podstawowe pojęcia dotyczące programowania. Składnia programu 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 pery-feryjnych 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

1. Cykl tworzenia oprogramowania dla systemów mikroprocesorowych /liczba godzin - 2/ Podstawowe pojęcia, definicja cyklu tworzenia oprogramowania dla systemów mikroprocesorowych, środowiska programowe wspomagające programowanie i uruchomianie modułów mikro-procesorowych struktura programu, identyfikatory i słowa kluczowe.

2. Podstawowe typy danych i instrukcje warunkowe /liczba godzin - 2/ Deklarowanie zmiennych i stałych. Operacje na zmiennych. Zasięg widoczności zmiennej. Konwersja i rzutowanie zmiennych. Wyrażenia i instrukcje warunkowe.

3. Podstawowe instrukcje repetycyjne i operatory /liczba godzin - 2/ Instrukcje pętli i operatory: porównania, arytmetyczne, bitowe, unarne, selekcji i logiczne.

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

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

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

7. Programowanie zasobów mikrokontrolera /liczba godzin - 2/ Obsługa wbudowanych układów peryferyjnych mikrokontrolerów z wykorzystaniem przerwań.

8. Przegląd języków programowania obiektowego /liczba godzin - 2/ Podstawowe informacje o platformach uruchomieniowych JAVA i .NET. Prezentacja języka C#.

9. Programowanie obiektowe /liczba godzin - 2/ Podstawowe zagadnienia programowania obiektowego. Pojęcia klasy i obiektu.

10. Dziedziczenie i polimorfizm /liczba godzin - 2/ Funkcjonalne ujednolicenie kodu za pomocą dziedziczenia i polimorfizmu.

11. Obsługa wyjątków /liczba godzin - 2/ Reakcja na niespodziewane zdarzenia z wykorzystaniem obsługi wyjątków.

12. Agregaty danych /liczba godzin - 2/ Tablice, listy i mechanizmy indeksowania

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

14. Podstawowe kontrolki /liczba godzin - 2/ Wprowadzenie podstawowych kontrolek, panele i wiązanie danych.

Ćwiczenia / metoda werbalno-praktyczna

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

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

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

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

5. Kolekcje danych /liczba godzin - 2/ Deklaracje tablic, dostęp do elementów tablicy, operacje na tablicach. Deklarowanie wskaźników i operacje 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 programowa układów czasowo-licznikowych i sterownika UART

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

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

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

11. Dziedziczenie /liczba godzin - 2/ Specjalizacja i uogólnianie, wykorzystanie dziedziczenia przy rozbudowie aplikacji.

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

13. Projekt aplikacji w języku obiektowym /liczba godzin - 2/ Projekt i budowa aplikacji z wykorzystaniem poznanych technik programowania obiektowego

14. Rozwój aplikacji w języku obiektowym /liczba godzin - 2/ Rozwój aplikacji z wykorzystaniem poznanych technik programowania obiektowego

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

16. Kontrolki WPF /liczba godzin - 2/ Wykorzystanie podstawowych kontrolek w aplikacjach 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. https://learn.microsoft.com/en-us/dotnet/csharp/

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

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

W1 / Ma wiedzę w zakresie architektury komputerów, algorytmizacji wybranych zagadnień matematycznych wykorzystywanych do opisu zagadnień lub zjawisk będących przedmiotem projektowanego oprogramowania oraz uporządkowaną wiedzę w zakresie programowania systemów mikroprocesorowych i metodyki tworzenia oprogramowania systemów komputerowych / K_W05

U1 / Potrafi opracować algorytm, posłużyć się językami programowania

z rodziny C oraz odpowiednimi narzędziami informatycznymi do opracowania oprogramowania użytkowego / K_U13

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 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 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 U1. Sprawdzana jest wiedza w zakresie algorytmicznego opisu zjawisk na wstępnym etapie przygotowania projektu programistycznego.

Efekt U1 sprawdzany jest w trakcie ćwiczeń rachunkowych. Sprawdzana jest umiejętność samodzielnego projektowania i budowy aplikacji uwzględniającej specyfikę sprzętową modułu sterowania i wykorzystującą wbudowane interfejsy 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 odpowiedzi na poziomie 85-92%.

Ocenę dobrą z przedmiotu otrzymuje student, który z pisemnego testu sprawdzającego wiedzę z pytaniami zamkniętymi udzielił poprawnych

odpowiedzi 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 odpowiedzi 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%.