448-0309/01 – Signálové procesory (SP)

Garantující katedraKatedra elektronikyKredity4
Garant předmětudoc. Ing. Petr Palacký, Ph.D.Garant verze předmětudoc. Ing. Petr Palacký, Ph.D.
Úroveň studiapregraduální nebo graduálníPovinnostpovinně volitelný
Ročník2Semestrletní
Jazyk výukyčeština
Rok zavedení2003/2004Rok zrušení2009/2010
Určeno pro fakultyFEIUrčeno pro typy studiamagisterské
Výuku zajišťuje
Os. čís.JménoCvičícíPřednášející
MIC243 Ing. Jan Michalík
PAL70 doc. Ing. Petr Palacký, 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

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. 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

Forma způsobu ověření studijních výsledků a další požadavky na studenta

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

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: 1960/1961 letní 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) 0
                Písemka Písemka 10  0
                písemka Písemka 10  0
                Laboratorní práce Laboratorní práce 20  0
        Zkouška Zkouška 60 (60) 0
                Písemná zkouška Písemná zkouška 20  0
                Ústní zkouška Ústní zkouška 40  0
Rozsah povinné účasti:

Zobrazit historii

Výskyt ve studijních plánech

Akademický rokProgramObor/spec.Spec.FormaJazyk výuky Konz. stř.RočníkZLTyp povinnosti
2009/2010 (N2649) Elektrotechnika (2612T015) Elektronika P čeština Ostrava 2 volitelný odborný stu. plán
2009/2010 (N2649) Elektrotechnika (2612T015) Elektronika K čeština Ostrava 2 volitelný odborný stu. plán
2008/2009 (N2645) Elektrotechnika, sdělovací a výpočetní technika (2642T004) Elektrické stroje, přístroje a pohony P čeština Ostrava 2 povinně volitelný stu. plán
2008/2009 (N2645) Elektrotechnika, sdělovací a výpočetní technika (2642T004) Elektrické stroje, přístroje a pohony K čeština Ostrava 2 povinně volitelný stu. plán
2008/2009 (N2649) Elektrotechnika (2612T015) Elektronika P čeština Ostrava 2 volitelný odborný stu. plán
2008/2009 (N2649) Elektrotechnika (2612T015) Elektronika K čeština Ostrava 2 volitelný odborný stu. plán
2007/2008 (N2645) Elektrotechnika, sdělovací a výpočetní technika (2642T004) Elektrické stroje, přístroje a pohony P čeština Ostrava 2 povinně volitelný stu. plán
2007/2008 (N2645) Elektrotechnika, sdělovací a výpočetní technika (2642T004) Elektrické stroje, přístroje a pohony K čeština Ostrava 2 povinně volitelný stu. plán
2007/2008 (N2649) Elektrotechnika (2612T015) Elektronika P čeština Ostrava 2 volitelný odborný stu. plán
2007/2008 (N2649) Elektrotechnika (2612T015) Elektronika K čeština Ostrava 2 volitelný odborný stu. plán
2006/2007 (N2645) Elektrotechnika, sdělovací a výpočetní technika (2642T004) Elektrické stroje, přístroje a pohony P čeština Ostrava 2 povinně volitelný stu. plán
2006/2007 (N2645) Elektrotechnika, sdělovací a výpočetní technika (2642T004) Elektrické stroje, přístroje a pohony K čeština Ostrava 2 povinně volitelný stu. plán
2006/2007 (N2649) Elektrotechnika (2612T015) Elektronika P čeština Ostrava 2 volitelný odborný stu. plán
2006/2007 (N2649) Elektrotechnika (2612T015) Elektronika K čeština Ostrava 2 volitelný odborný stu. plán
2005/2006 (N2645) Elektrotechnika, sdělovací a výpočetní technika (2642T004) Elektrické stroje, přístroje a pohony P čeština Ostrava 2 povinně volitelný stu. plán
2005/2006 (N2645) Elektrotechnika, sdělovací a výpočetní technika (2642T004) Elektrické stroje, přístroje a pohony K čeština Ostrava 2 povinně volitelný stu. plán
2004/2005 (N2645) Elektrotechnika, sdělovací a výpočetní technika (2642T004) Elektrické stroje, přístroje a pohony P čeština Ostrava 2 povinně volitelný stu. plán
2004/2005 (N2645) Elektrotechnika, sdělovací a výpočetní technika (2642T004) Elektrické stroje, přístroje a pohony K čeština Ostrava 2 povinně volitelný stu. plán
2003/2004 (N2645) Elektrotechnika, sdělovací a výpočetní technika (2642T004) Elektrické stroje, přístroje a pohony P čeština Ostrava 2 povinně volitelný stu. plán
2003/2004 (N2645) Elektrotechnika, sdělovací a výpočetní technika (2642T004) Elektrické stroje, přístroje a pohony K čeština Ostrava 2 povinně volitelný stu. plán

Výskyt ve speciálních blocích

Název blokuAkademický rokForma studiaJazyk výuky RočníkZLTyp blokuVlastník bloku