430-4207/01 – Signálové procesory (SP)

Garantující katedraKatedra elektronikyKredity4
Garant předmětudoc. Ing. Petr Palacký, Ph.D.Garant verze předmětudoc. Ing. Petr Palacký, Ph.D.
Úroveň studiapregraduální nebo graduálníPovinnostvolitelný odborný
Ročník2Semestrzimní
Jazyk výukyčeština
Rok zavedení2010/2011Rok zrušení
Určeno pro fakultyFEIUrčeno pro typy studianavazující magisterské
Výuku zajišťuje
Os. čís.JménoCvičícíPřednášející
PAL70 doc. Ing. Petr Palacký, Ph.D.
SOB060 Ing. Martin Sobek, Ph.D.
Rozsah výuky pro formy studia
Forma studiaZp.zak.Rozsah
prezenční Zápočet a zkouška 2+2
kombinovaná Zápočet a zkouška 2+15

Cíle předmětu vyjádřené dosaženými dovednostmi a kompetencemi

Po absolvování předmětu student získá znalosti umožňující dobrou orientaci v principech činnosti různých typů signálových procesorů, schopnost samostatné analýzy a syntézy jednotlivých bloků řídicího systému se signálovým procesorem a umí aplikovat získané poznatky při praktickém návrhu řídicího systému se signálovým procesorem. Získané poznatky tvoří součást znalostí elektroinženýra zejména, je-li zaměřen na aplikace mikropočítačových řídicích systémů v řízení elektrických pohonů.

Vyučovací metody

Přednášky
Cvičení (v učebně)

Anotace

Předmět rozvíjí základní poznatky z mikroprocesorové techniky. Zaměřuje se na poznání moderních signálových procesorů Texas Instruments a jejich aplikacemi v řízení elektrických regulovaných pohonů.

Povinná literatura:

Sobotka, Z. : Otázky a odpovede z mikroprocesorov a mikropočítačov, ALFA 1986. Künzel, K. - Žáček, J.: Mikroprocesorová technika. ČVUT Praha, 1996. Brandštetter, P.: Střídavé regulační pohony - Moderní způsoby řízení . Monografie. VŠB-TU Ostrava, 1999. Firemní literatura TEXAS Instruments. Palacký, P.: Signálové procesory. Učební texty pro kombinované a distanční studium. VŠB-TU Ostrava, 2005. Texas Instruments - Digital Signal Processing Applications with the TMS320 Family - Theory, Algorithms, and Implementations, 1990. Proakis, J.G. - Manolakis, D.G.: Digital Signal Processing - Principles, Algorithms, and Applications. Macmillan Publishing Company, 1992.

Doporučená literatura:

Odborné texty na adrese http://fei.vsb.cz/kat448/kat_448.htm

Způsob průběžné kontroly znalostí během semestru

Průběžná kontrola studia: Kontrolní testy TEST č.1, TEST č.2 (viz. cvičení). Podmínky udělení zápočtu: Povinná účast na laboratorních cvičeních. Celkem 4 laboratorních cvičení hodnocených max. 5 body, tj. celkem max. 20 bodů z lab. cvičení. Povinné absolvování 2 kontrolních testů v řádném termínu. Test je hodnocen max. 10 body, tj. celkem max. 20 bodů z testů. Při opakování testu je test hodnocen pouze 80% dosažených bodů. Ze cvičení je možno získat max. 40 bodů, pro udělení zápočtu je třeba dosáhnout min. 25 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: Shrnutí výchozích poznatků z číslicové a mikroprocesorové techniky, charakteristika 16-ti bitových mikroprocesorů a řídicích systémů. Aritmetika čísel s pevnou řádovou čárkou, aritmetika čísel s pohyblivou řádovou čárkou, výhody použití. Paměti CACHE, pipelining instrukcí, pipelining procesů. Základní charakteristika signálových procesorů TMS 320, přehled generací, typy architektur, použití. Rozdíly mezi procesory CISC, RISC a signálovými procesory. Signálový procesor TMS 320C50, základní parametry, vnitřní architektura. Organizace paměťového prostoru TMS 320C50, typy adresování, operace s pamětí. Centrální aritmeticko-logická jednotka CALU, HW podpora operací, HW násobička. Operace s indexovými registry, paralelní logická jednotka. Čítač - časovač TMS 320C50, sériová linka. Styk s periferiemi. Jednotka přerušení, registry příznaků, stack. Instrukční soubor, podpora některých typických aplikací. Signálový procesor TMS 320C40, základní parametry, vnitřní architektura. CPU registry, organizace paměti, CACHE, adresování TMS 320C40. Formáty dat a operace s pohyblivou řádovou čárkou, převod na pevnou řádovou čárku. Čítač - časovač, DMA, komunikační porty a externí sběrnicové operace TMS 320C40. Aplikace signálových procesorů v elektrických pohonech, signálový procesor TMS 320C240, jeho architektura, organizace paměti, instrukční soubor. Periferie procesoru TMS 320C240, A/D převodníky, PWM moduly. Cvičení: Opakování základních pojmů mikroprocesorové techniky. Použití 16-ti bitových mikropočítačů v praxi. Aritmetické operace s pevnou a pohyblivou řádovou čárkou, převody mezi nimi. Použití zřetězení instrukcí, výhody a nevýhody, číslicová filtrace, diskrétní transformace. Strukturální řízení číslicové filtrace. Vývojové prostředky, (simulátory, emulátory), měření na Hardware TMS 320C50. Komunikace systému s TMS 320C50 s PC, začlenění do řídicího systému. Rozdělování programu do sekcí - výhody nevýhody, konfigurační soubory pro mapování paměti. Test č.1, procvičování přednáškových témat. Komunikace mikropočítače s TMS 320C40 s PC, začlenění do řídicího systému s A/D, D/A převodníky a jednotkou pro vyhodnocení polohy. Test č. 2. Opakování témat. Návrh programu pro PWM modulaci asynchronního motoru. Laboratoře: Návrh jednoduchých programů pro systém s TMS 320C50. Návrh programu využívající přerušení od časovače. Sestavení programu PI- regulátoru pro systém s TMS 320C50. Měření na číslicovém regulátoru PI. PI regulátor, RLS algoritmus, sestavení programu pro systém s TMS 320C40 a měření. Vývojový software zajištěn v anglické verzi.

Podmínky absolvování předmětu

Prezenční forma (platnost od: 2012/2013 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 (40) 20
                Test č.1 Písemka 10  0
                Test č.2 Písemka 10  0
                Protokoly z laboratorních cvičení Laboratorní práce 20  0
        Zkouška Zkouška 60 (60) 1
                Písemná část Písemná zkouška 30  0
                Ústní část Ústní zkouška 30  0
Rozsah povinné účasti:

Zobrazit historii

Výskyt ve studijních plánech

Akademický rokProgramOborSpec.FormaJazyk výuky Konz. stř.RočníkZLTyp povinnosti
2018/2019 (N2649) Elektrotechnika (2612T003) Aplikovaná elektronika P čeština Ostrava 2 volitelný odborný stu. plán
2018/2019 (N2649) Elektrotechnika (2612T003) Aplikovaná elektronika K čeština Ostrava 2 volitelný odborný stu. plán
2017/2018 (N2649) Elektrotechnika (2612T003) Aplikovaná elektronika P čeština Ostrava 2 volitelný odborný stu. plán
2017/2018 (N2649) Elektrotechnika (2612T003) Aplikovaná elektronika K čeština Ostrava 2 volitelný odborný stu. plán
2016/2017 (N2649) Elektrotechnika (2612T003) Aplikovaná elektronika P čeština Ostrava 2 volitelný odborný stu. plán
2016/2017 (N2649) Elektrotechnika (2612T003) Aplikovaná elektronika K čeština Ostrava 2 volitelný odborný stu. plán
2015/2016 (N2649) Elektrotechnika (2612T015) Elektronika K čeština Ostrava 2 volitelný odborný stu. plán
2015/2016 (N2649) Elektrotechnika (2612T015) Elektronika P čeština Ostrava 2 volitelný odborný stu. plán
2015/2016 (N2649) Elektrotechnika (2612T003) Aplikovaná elektronika K čeština Ostrava 2 volitelný odborný stu. plán
2015/2016 (N2649) Elektrotechnika (2612T003) Aplikovaná elektronika P čeština Ostrava 2 volitelný odborný stu. plán
2014/2015 (N2649) Elektrotechnika (2612T015) Elektronika K čeština Ostrava 2 volitelný odborný stu. plán
2014/2015 (N2649) Elektrotechnika (2612T015) Elektronika P čeština Ostrava 2 volitelný odborný stu. plán
2013/2014 (N2649) Elektrotechnika (2612T015) Elektronika P čeština Ostrava 2 volitelný odborný stu. plán
2013/2014 (N2649) Elektrotechnika (2612T015) Elektronika K čeština Ostrava 2 volitelný odborný stu. plán
2012/2013 (N2649) Elektrotechnika (2612T015) Elektronika P čeština Ostrava 2 volitelný odborný stu. plán
2012/2013 (N2649) Elektrotechnika (2612T015) Elektronika K čeština Ostrava 2 volitelný odborný stu. plán
2011/2012 (N2649) Elektrotechnika (2612T015) Elektronika P čeština Ostrava 2 volitelný odborný stu. plán
2011/2012 (N2649) Elektrotechnika (2612T015) Elektronika K čeština Ostrava 2 volitelný odborný stu. plán
2010/2011 (N2649) Elektrotechnika (2612T015) Elektronika P čeština Ostrava 2 volitelný odborný stu. plán
2010/2011 (N2649) Elektrotechnika (2612T015) Elektronika K čeština Ostrava 2 volitelný odborný stu. plán

Výskyt ve speciálních blocích

Název blokuAkademický rokForma studiaJazyk výuky RočníkZLTyp blokuVlastník bloku