Module also offered within study programmes:
General information:
Name:
Technika mikroprocesorowa 1
Course of study:
2017/2018
Code:
IET-1-405-n
Faculty of:
Computer Science, Electronics and Telecommunications
Study level:
First-cycle studies
Specialty:
-
Field of study:
Electronics and Telecommunications
Semester:
4
Profile of education:
Academic (A)
Lecture language:
Polish
Form and type of study:
Part-time studies
Course homepage:
 
Responsible teacher:
Ostrowski Jacek (ostrowsk@agh.edu.pl)
Academic teachers:
Ostrowski Jacek (ostrowsk@agh.edu.pl)
Module summary

Description of learning outcomes for module
MLO code Student after module completion has the knowledge/ knows how to/is able to Connections with FLO Method of learning outcomes verification (form of completion)
Social competence
M_K001 Student rozumie potrzebę ciągłego dokształcania się i bieżącego śledzenia nowych rozwiązań. ET1A_K01 Activity during classes
M_K002 Student ma świadomość wpływu projektowanych rozwiązań na środowisko, ergonomię oraz bezpieczeństwo pracy. ET1A_K02 Activity during classes
Skills
M_U001 Student umie efektywnie wykorzystywać szczegółowe informacje podawane przez producentów mikroprocesorów i mikrokontrolerów, w zakresie analizy i doboru właściwych elementów do danej aplikacji. ET1A_U18, ET1A_U05, ET1A_U01 Test
M_U002 Student potrafi dokonać analizy działania danego systemu mikroprocesorowego oraz określić jego własności i możliwości wykorzystania dla danego zastosowania. ET1A_U09 Test
M_U003 Student potrafi dokonać rozbudowy systemu o dodatkowe karty funkcjonalne w odniesieniu do istniejącego standardu magistrali. ET1A_U22, ET1A_U03 Test
Knowledge
M_W001 Student dysponuje podstawową wiedzą o budowie mikroprocesora, zna klasyfikacje, podziały, ograniczenia i trendy rozwojowe. ET1A_W02, ET1A_W01 Test
M_W002 Student dysponuje aparatem matematycznym, wykorzystywanym w mikroprocesorach w zakresie zapisów binarnych, relacji, operacji dla liczb stało i zmiennoprzecinkowych. Student rozumie język asemblerowy i potrafi się nim posługiwać. ET1A_W07, ET1A_W01 Test
M_W003 Student rozumie działanie danego systemu mikroprocesorowego (aplikacji mikrokontrolera), dysponuje wiedzą dotyczącą działania jego poszczególnych komponentów. ET1A_W06 Test
FLO matrix in relation to forms of classes
MLO code Student after module completion has the knowledge/ knows how to/is able to Form of classes
Lecture
Audit. classes
Lab. classes
Project classes
Conv. seminar
Seminar classes
Pract. classes
Zaj. terenowe
Zaj. warsztatowe
Others
E-learning
Social competence
M_K001 Student rozumie potrzebę ciągłego dokształcania się i bieżącego śledzenia nowych rozwiązań. + - + - - - - - - - -
M_K002 Student ma świadomość wpływu projektowanych rozwiązań na środowisko, ergonomię oraz bezpieczeństwo pracy. + - + - - - - - - - -
Skills
M_U001 Student umie efektywnie wykorzystywać szczegółowe informacje podawane przez producentów mikroprocesorów i mikrokontrolerów, w zakresie analizy i doboru właściwych elementów do danej aplikacji. + - + - - - - - - - -
M_U002 Student potrafi dokonać analizy działania danego systemu mikroprocesorowego oraz określić jego własności i możliwości wykorzystania dla danego zastosowania. + - + - - - - - - - -
M_U003 Student potrafi dokonać rozbudowy systemu o dodatkowe karty funkcjonalne w odniesieniu do istniejącego standardu magistrali. + - + - - - - - - - -
Knowledge
M_W001 Student dysponuje podstawową wiedzą o budowie mikroprocesora, zna klasyfikacje, podziały, ograniczenia i trendy rozwojowe. + - - - - - - - - - -
M_W002 Student dysponuje aparatem matematycznym, wykorzystywanym w mikroprocesorach w zakresie zapisów binarnych, relacji, operacji dla liczb stało i zmiennoprzecinkowych. Student rozumie język asemblerowy i potrafi się nim posługiwać. + - - - - - - - - - -
M_W003 Student rozumie działanie danego systemu mikroprocesorowego (aplikacji mikrokontrolera), dysponuje wiedzą dotyczącą działania jego poszczególnych komponentów. + - + - - - - - - - -
Module content
Lectures:

Zajęcia prowadzone są w postaci wykładu (16 h) oraz laboratorium (12 h).

Wykład 16 h

1. Pojęcia podstawowe – 2 h
Transformacja automatu w mikroprocesor. Procesory RISC/CISC. Układy statyczne i dynamiczne.     Wartości graniczne – częstotliwość, napięcie zasilania. Struktura systemu mikroprocesorowego.     Minimalizacja ilości kontaktów z pamięcią – kolejka, pamięć podręczna. Systemy von Neumanna,     Harvard, Pseudoharvard.
2. Współpraca mikroprocesora z magistralą – 1 h
    Asynchroniczna i synchroniczna praca magistrali. Transfer blokowy. Przebiegi czasowe cykli     magistrali. Systemy normalnie gotowe i niegotowe. Transfer wielobajtowy. Wyrównanie binarne.
3. Kodowanie instrukcji – 1 h
    Formaty rozkazów. Zasady przenoszalności programów w przód i wstecz. Poziomy     uprzywilejowania – reguły dostępu.
4. Arytmetyka binarna – 1 h
    Liczby stało i zmiennoprzecinkowe. Kody NB i U2. Reguły ustawiania bitów warunkowych przy     działaniach arytmetycznych. Funkcje bitów warunkowych dla wszystkich relacji w kodzie NB i U2.
5. Lista instrukcji – 2 h
    Rozkazy rozgałęzień. Rozkazy przesunięć i obrotów. Wybrane rozkazy logiczne i arytmetyczne.     Arytmetyka BCD.
6. Rejestry mikroprocesora – 1 h
    Licznik rozkazów. Stronicowanie i segmentacja pamięci. Rejestry ogólnego przeznaczenia,     rejestry adresujące i danych (stało i zmiennoprzecinkowe). Tryby adresowania.
7. Organizacja stosu – 2 h
    Obszar stosu i wskaźnik stosu. Zakresy zastosowań. Operacje na stosie. Zasady zagnieżdżania.     Stos wewnętrzny. Stos obsługiwany programowo.
8. Stany wyjątkowe – 2 h
    Podziały. Obsługa na zasadzie przeglądania. Reguły akceptacji przerwań. Przerwania a stos.     Systemy jedno i wielopoziomowe. Programowa indykacja źródła przerwania. Numerowany     system przerwań. Systemy z kontrolerem i typu łańcuszkowego. Przerwanie fałszywe i     niezainicjowane.
9. Mikrokontrolery i ich zastosowania – 4 h
Pojęcia podstawowe, komponenty wewnętrzne i ich obsługa. Wersje uruchomieniowe i     docelowe. Systemy przerwań. Układy COP (zegar czuwania i układ kontroli generatora).     Zasady wymienności sprzęt – oprogramowanie. Rozszerzanie liczby we/wy w  mikrokontrolerze     (rejestry przesuwne, układy standardu IIC, SPI i 1-wire). Zasady     współpracy z zestykami     mechanicznymi (pojedyncze i matryce). Pomiary czasu i     generacja     przebiegów.     Wykorzystanie     linii PWM. Struktura typowego programu aplikacyjnego w     warunkach czasu     rzeczywistego.

Laboratory classes:

Laboratorium 12 h

1. Programowane interfejsy równoległe pracujące z wykorzystaniem przerwań.
2. Programowane interfejsy czasowe, zegar czasu rzeczywistego.
3. Mikrokontroler – szeregowy port SCI.
4. Mikrokontroler – współpraca z wyświetlaczami siedmiosegmentowymi.
5. Mikrokontroler – współpraca z panelem LCD.
6. Mikrokontroler – sterowanie silnikiem liniowym i krokowym.

Student workload (ECTS credits balance)
Student activity form Student workload
Summary student workload 110 h
Module ECTS credits 4 ECTS
Participation in lectures 16 h
Realization of independently performed tasks 37 h
Participation in laboratory classes 12 h
Preparation for classes 25 h
Preparation of a report, presentation, written work, etc. 10 h
Contact hours 10 h
Additional information
Method of calculating the final grade:
W ocenie końcowej są uwzględniane oceny cząstkowe ze sprawdzianów podczas ćwiczeń laboratoryjnych.
Prerequisites and additional requirements:

· Znajomość techniki cyfrowej
· Znajomość układów analogowych współpracujących z mikrokontrolerami
· Znajomość zasad tworzenia algorytmów

Recommended literature and teaching resources:

1. strona firmowa www.freescale.com
2. strona firmowa www.intel.com
3. strona firmowa www.arm.com
4. P. Metzger: Anatomia PC, Helion, Gliwice 2009
5. H. Kriedl: Mikrokontrolery 68HC08 w praktyce, BTC, Warszawa 2005
6. W. Mielczarek: Szeregowe interfejsy cyfrowe, Helion, Gliwice 1994
7. K. Paprocki: Mikrokontrolery STM32 w praktyce, BTC, Warszawa 2009
8. L. Bryndza: Mikrokontrolery z rdzeniem ARM7, BTC, Warszawa 2007
9. Z. Hajduk: Mikrokontrolery w systemach zdalnego sterowania, BTC, Warszawa 2005

Scientific publications of module course instructors related to the topic of the module:

Additional scientific publications not specified

Additional information:

None