430-4120/02 – Mikropočítače v automobilových systémech (MPAS)

Garantující katedraKatedra elektronikyKredity5
Garant předmětuIng. Martin Sobek, Ph.D.Garant verze předmětuIng. Martin Sobek, Ph.D.
Úroveň studiapregraduální nebo graduálníPovinnostvolitelný odborný
RočníkSemestrzimní
Jazyk výukyangličtina
Rok zavedení2019/2020Rok zrušení
Určeno pro fakultyFEIUrčeno pro typy studianavazující magisterské
Výuku zajišťuje
Os. čís.JménoCvičícíPřednášející
KUH37 doc. Ing. Martin Kuchař, Ph.D.
SOB060 Ing. Martin Sobek, Ph.D.
Rozsah výuky pro formy studia
Forma studiaZp.zak.Rozsah
prezenční Zápočet a zkouška 2+2

Cíle předmětu vyjádřené dosaženými dovednostmi a kompetencemi

Po absolvování předmětu student umí definovat základní požadavky na mikropočítačové řídicí systémy pro použití v oblasti automobilové techniky. Umí vysvětlit funkci jednotlivých částí mikropočítačových řídicích systémů a aplikovat získané poznatky při praktickém návrhu mikropočítačového řídicího systému pro automobilové aplikace.

Vyučovací metody

Přednášky
Cvičení (v učebně)
Projekt

Anotace

Předmět rozvíjí základní poznatky z mikroprocesorové techniky. Zaměřuje se na lepší poznání moderních mikropočítačových řídicích systémů pro automobilové aplikace. Vlastnosti moderního mikropočítačového řídicího systému jsou prezentovány při řízení modelu sdružené koncové svítilny a na elektronickém modelu dveří automobilu.

Povinná literatura:

Brandštetter, P.: Mikropočítačové řídicí systémy II. Učební texty pro kombinované a distanční studium. VŠB-TU Ostrava, 2010. BALL, Stuart R. Embedded microprocessor systems: real world design. 3rd ed. Boston: Newnes, c2002. ISBN 0-7506-7534-9. ARNOLD, Ken. Embedded controller hardware design. Eagle Rock: LLH Technology Publishing, c2001. ISBN 1-878707-52-3. HEATH, Steve. Embedded systems design. Oxford: Newnes, 1997. ISBN 0-7506-3237-2.

Doporučená literatura:

MANN, Burkhard. C pro mikrokontroléry: ANSI-C, kompilátory C, spojovací programy - linkery, práce s Atmel AVR a MSC-51, příklady programování v jazyce C, nástroje pro programování, tipy a triky,-. Přeložil Václav LOSÍK. Praha: BEN - technická literatura, 2003. ISBN 80-7300-077-6. BARR, Michael. Programming embedded systems in C and C++. Sebastopol: O'Reilly, 1999. ISBN 1-56592-354-5.

Forma způsobu ověření studijních výsledků a další požadavky na studenta

Průběžná kontrola studia: Kontrolní testy - Test č.1, Test č.2 (viz osnova cvičení) Podmínky udělení zápočtu: Povinné absolvování 2 kontrolních testů v řádném termínu. Vypracování semestrálního projektu. Ze cvičení je možno získat max. 40 bodů, pro udělení zápočtu je třeba dosáhnout min. 20 bodů.

E-learning

Další požadavky na studenta

Další požadavky na studenta nejsou.

Prerekvizity

Předmět nemá žádné prerekvizity.

Korekvizity

Předmět nemá žádné korekvizity.

Osnova předmětu

Přednášky: Požadavky na mikropočítačový systém pro využití v automotive, základní součásti tohoto systému Mikrokontroléry a procesory pro použití v automobilových systémech. Přehled architektur a jejich vlastností, možnosti využití v jednotlivých oblastech. Digitální vstupy a výstupy. Obvodové ošetření vstupů proti rušivým vlivům, zpracování impulzních signálů, galvanicky oddělné vstupy. Impulzní výstupy mikropočítačového systému (PWM), galvanické oddělní výstupů, obvodové řešení výkonových výstupů. Možnosti analogového výstupu mikropočítačových systémů. Přehled typů (principů) D/A převodníku, PWM jako analogový výstup. Analogové vstupy mikropočítačových systémů, přehled typů A/D převodníků a jejich principů. Sběrnice pro komunikaci s periferními obvody mikropočítačového systému, I2C, SPI, OneWire, a další. Sběrnice pro přenos dat a komunikaci s okolními systémy. Přehled jednotlivých sběrnic a jejich využití. Sběrnice CAN, dělení dle normy, adresování, arbitrace a priority přenosu, přenášení dat, zabezpečení chyb při přenosu, fyzická vrstva a její řešení. Sériové sběrnice rozdělení, základní vlastnosti, sběrnice USART. Sběrnice USART fyzické vrstvy a jejich aplikace (RS-232, RS-485/422), sběrnice LIN vlastnosti, využití, aplikace. Hardwarové řešení mikropočítačového systému pro využití v oblasti automotive. Případové studie a ukázkové řešení různých systémů. Vývojové prostředky pro tvorbu aplikačního software. Sestavení programových modulů, vzájemné vazby. Rozdělení strojového času. Návrh programových modulů a ovládačů periferii. Laboratoře: Obvody pro přizpůsobení vstupních digitálních signálů. Obvody pro digitální výstupní a výkonové signály. Výstupní analogové obvody řídicích systémů, D/A převodníky, měření jejich vlastností. Vstupní analogové obvody řídicích systémů, zpracování analogových signálů, A/D převodníky a jejich vlastnosti. Analogový výstup realizovaný pomocí PWM generátoru, měření jeho vlastností. Seznámení se s vývojovými nástroji pro návrh aplikačního SW a s univerzální platformou pro vývoj aplikací mikropočítačových řídicích systémů. Test 1. Návrh jednoduché aplikace pro generování obdélníkového signálu (Blik LED). Komunikace pomocí sériové sběrnice pro potřeby výpisu ladících informací. Zpracování impulzního digitálního signálu pomocí MCU. Zpracování analogových dat, A/D a D/A převodník. Použití sběrnice I2C a SPI pro komunikaci s periferními obvody. Komunikace pomocí sběrnice CAN. Test 2. Semestrální projekt Teoretický návrh mikropočítačového systému s ověřením programového vybavení na univerzální vývojové platformě.

Podmínky absolvování předmětu

Prezenční forma (platnost od: 2019/2020 zimní semestr)
Název úlohyTyp úlohyMax. počet bodů
(akt. za podúlohy)
Min. počet bodů
Zápočet a zkouška Zápočet a zkouška 100 (100) 51
        Zápočet Zápočet 40  20
        Zkouška Zkouška 60  20
Rozsah povinné účasti: Účast na laboratorní výuce (100%). Odevzdání protokolů z měření. Absolvování všech kontrolních testů v řádném termínu.

Zobrazit historii

Výskyt ve studijních plánech

Akademický rokProgramObor/spec.Spec.ZaměřeníFormaJazyk výuky Konz. stř.RočníkZLTyp povinnosti
2020/2021 (N0716A060002) Automobilové elektronické systémy AEL P angličtina Ostrava 1 povinný stu. plán
2020/2021 (N0714A060007) Aplikovaná elektronika P angličtina Ostrava volitelný odborný stu. plán
2019/2020 (N0714A060007) Aplikovaná elektronika P angličtina Ostrava volitelný odborný stu. plán

Výskyt ve speciálních blocích

Název blokuAkademický rokForma studiaJazyk výuky RočníkZLTyp blokuVlastník bloku