450-2041/01 – Základy programování řídicích systémů (ZPŘS)

Garantující katedraKatedra kybernetiky a biomedicínského inženýrstvíKredity4
Garant předmětudoc. Ing. Michal Prauzek, Ph.D.Garant verze předmětudoc. Ing. Michal Prauzek, Ph.D.
Úroveň studiapregraduální nebo graduálníPovinnostpovinně volitelný
Ročník2Semestrzimní
Jazyk výukyčeština
Rok zavedení2010/2011Rok zrušení
Určeno pro fakultyFEIUrčeno pro typy studiabakalářské
Výuku zajišťuje
Os. čís.JménoCvičícíPřednášející
JAR0076 Ing. René Jaroš, Ph.D.
PRA132 doc. Ing. Michal Prauzek, Ph.D.
STA048 Ing. Martin Stankuš, Ph.D.
Rozsah výuky pro formy studia
Forma studiaZp.zak.Rozsah
prezenční Zápočet a zkouška 2+2
kombinovaná Zápočet a zkouška 2+12

Cíle předmětu vyjádřené dosaženými dovednostmi a kompetencemi

Cílem předmětu je uvést studenty do základů problematiky programování řídicích systémů. Po absolvování předmětu bude student schopen vytvořit programy pro řešení jednoduchých úloh využívajících základní algoritmické konstrukce jazyka C v obecném vývojovém prostředí. Bude rozumět vztahu mezi některými vlastnostmi prvků architektury počítače a jejich zobrazení v programovacím jazyku, potřebnými při zpracování úloh využívajících nestandardní periferie. Bude umět analyzovat a algoritmizovat jednoduché problémy s využitím strukturovaného přístupu.

Vyučovací metody

Přednášky
Cvičení (v učebně)
Experimentální práce v laboratoři
Projekt

Anotace

Předmět je úvodním kurzem do problematiky programování zaměřeným na přípravu studentů pro práci se specializovanými mikroprocesorovými systémy využívanými pro řízení. Studenti jsou seznámeni se základními hardwarovými prvky počítače a se jejich vztahem k vybraným programovým konstrukcím. Probírané algoritmy a datové struktury jsou demonstrovány v jazyce C přičemž jsou studenti vedeni k strukturovanému přístupu při algoritmizaci řešených úloh. Důraz je kladen na praktickou implementaci algoritmů a datových struktur.

Povinná literatura:

Herout, P. Učebnice jazyka C. Praha: [Středisko pro podporu studentů se specifickými potřebami ELSA ČVUT], 2015. ISBN 978-80-7232-383-8.

Doporučená literatura:

Richta, K., Šaloun, P.: Programovací jazyk C, skriptum ČVUT, Praha 1998 Wirth, N.: Algoritmy a štruktúry údajov, Alfa, Bratislava 1989 Šaloun, P.: Programovací jazyk C. Skriptum FEI VŠB-TU Ostrava 1994 Šnorek, M. Richta K.: Připojování periferií k PC, Grada, 1996 Horák, J: Učebnice hardware, Computer Press, 2000

Forma způsobu ověření studijních výsledků a další požadavky na studenta

Písemné testy prováděné ve cvičeních předmětu.

E-learning

Další požadavky na studenta

Povinná účast na 80% cvičení.

Prerekvizity

Předmět nemá žádné prerekvizity.

Korekvizity

Předmět nemá žádné korekvizity.

Osnova předmětu

Osnovy přednášek 1. Algoritmus, algoritmizace, Základní algoritmické konstrukce. Typy a proměnné. 2. Základní programové konstrukce: instrukce, řídicí příkazy, podprogramy. Program, strojový jazyk, strojový kód, binární soustava, programovací jazyky. 3. Struktura programu v jazyce C. Jednoduché vstupy a výstupy.Základní typy dat. Větvení a cykly. 4. Pole, přístup k prvkům pole. 5. Reprezentace dat, základní specifikace formátu. Funkce s parametry a s návratovými hodnotami 6. Komentáře , hlavičkové soubory - info, základní syntaxe, klíčová slova, návratové hodnoty, tělo main, použití funkcí 7. Struktura počítače, centrální jednotka, registry, operační paměť, adresa, externí paměť, čítač instrukcí, cyklus fetch-execute, aynchronní události. Vstupy a výstupy. Dotazování a přerušení , sběrnice. 8. Využití PC periferií pro řešení jednoduchých úloh měření. 9. Struktury, uniony, výčtové typy, práce s bity. 10. Ukazatele. Soubory. Použití souborů v úlohách měření. 11. Makra, dynamická alokace, výjimky. Moduly. Hlavičkové soubory. Význam dynamické alokace a mechanismu výjimek pro bezpečné programování řídicích systémů. 12. Standardní knihovny 13. Uživatelské knihovny Osnovy cvičení 1. Základy algoritmizace - příklady na rozvoj "algoritmického" myšlení 2. Kompilátor jazyka C. Seznámení s vývojovým prostředím. První programy v jazyce C. Základní terminálový I/O. - Hello world! - Jednoduchá kalkulačka 3. Terminálový vstup/výstup. Základní datové typy a konstanty. Operátory. Konverze typů. - Další příklady na IO - Rozšířená kalkulačka (nepodmíněný výpočet všech operací) 4. Větvení (if, ternární operátor, switch). - Příklady na větvení - Rozšíření kalkulkačky (podmíněný výběr typu a operací) 5. Cykly. Příkazy break, continue. - Příklady na součet řady čísel 6. Pole. - Načtení prvků do pole - Výpis pole - Hledání minima - Hledání maxima - Třídění (bubble sort) 7. Funkce. Prototyp funkce. Hlavičkový soubor. - Vytvoření funkcí pro práci s polem. - Další příklady na funkce. 8. Práce s periferiemi. Komunikace s okolním světem. - příklad na propojení dvou PC nebo PC s vestavným systémem 9. Ukazatele. - příklady na přístup do paměti pomocí ukazatelů 10. Struktury. Výčtový datový typ. Union. Bitová pole. - příklady použití 11. Soubory. - příklady použití textového souboru - příklady použití binárního souboru 12. Knihovny standardních funkcí Příklady na: - práci s řetězci - matematické funkce - generování náhodných čísel - převody řetězec <-> číslo - funkce pro práci s časem

Podmínky absolvování předmětu

Kombinovaná forma (platnost od: 2017/2018 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) 15
                Úkoly v laboratoři Laboratorní práce 10  1
                Samostatný projekt Projekt 15  1
                Zápočtový písemka Písemka 15  1
        Zkouška Zkouška 60 (60) 25
                Písemná zkouška Písemná zkouška 50  20
                Ústní zkouška Ústní zkouška 10  5
Rozsah povinné účasti: 80% účast na cvičeních

Zobrazit historii

Výskyt ve studijních plánech

Akademický rokProgramObor/spec.Spec.FormaJazyk výuky Konz. stř.RočníkZLTyp povinnosti
2019/2020 (B2649) Elektrotechnika (3901R039) Biomedicínský technik P čeština Ostrava 1 povinný stu. plán
2019/2020 (B2649) Elektrotechnika (2612R041) Řídicí a informační systémy K čeština Ostrava 2 povinně volitelný stu. plán
2019/2020 (B2649) Elektrotechnika (2612R041) Řídicí a informační systémy P čeština Ostrava 2 povinně volitelný stu. plán
2018/2019 (B2649) Elektrotechnika (2612R041) Řídicí a informační systémy P čeština Ostrava 2 povinně volitelný stu. plán
2018/2019 (B2649) Elektrotechnika (3901R039) Biomedicínský technik P čeština Ostrava 1 povinný stu. plán
2018/2019 (B2649) Elektrotechnika (2612R041) Řídicí a informační systémy K čeština Ostrava 2 povinně volitelný stu. plán
2017/2018 (B2649) Elektrotechnika (2612R041) Řídicí a informační systémy P čeština Ostrava 2 povinně volitelný stu. plán
2017/2018 (B2649) Elektrotechnika (2612R041) Řídicí a informační systémy K čeština Ostrava 2 povinně volitelný stu. plán
2017/2018 (B2649) Elektrotechnika (3901R039) Biomedicínský technik P čeština Ostrava 1 povinný stu. plán
2016/2017 (B2649) Elektrotechnika (2612R041) Řídicí a informační systémy P čeština Ostrava 2 povinně volitelný stu. plán
2016/2017 (B2649) Elektrotechnika (2612R041) Řídicí a informační systémy K čeština Ostrava 2 povinně volitelný stu. plán
2016/2017 (B2649) Elektrotechnika (3901R039) Biomedicínský technik P čeština Ostrava 1 povinný stu. plán
2015/2016 (B2649) Elektrotechnika (2612R041) Řídicí a informační systémy P čeština Ostrava 2 povinně volitelný stu. plán
2015/2016 (B2649) Elektrotechnika (3901R039) Biomedicínský technik P čeština Ostrava 1 povinný stu. plán
2015/2016 (B2649) Elektrotechnika (2612R041) Řídicí a informační systémy K čeština Ostrava 2 povinně volitelný stu. plán
2014/2015 (B2649) Elektrotechnika (2612R041) Řídicí a informační systémy P čeština Ostrava 2 povinně volitelný stu. plán
2014/2015 (B2649) Elektrotechnika (2601R004) Měřicí a řídicí technika P čeština Ostrava 2 povinně volitelný stu. plán
2014/2015 (B2649) Elektrotechnika (3901R039) Biomedicínský technik P čeština Ostrava 1 povinný stu. plán
2014/2015 (B2649) Elektrotechnika (2612R041) Řídicí a informační systémy K čeština Ostrava 2 povinně volitelný stu. plán
2014/2015 (B2649) Elektrotechnika (2601R004) Měřicí a řídicí technika K čeština Ostrava 2 povinně volitelný stu. plán
2013/2014 (B2649) Elektrotechnika (2601R004) Měřicí a řídicí technika P čeština Ostrava 2 povinně volitelný stu. plán
2013/2014 (B2649) Elektrotechnika (2601R004) Měřicí a řídicí technika K čeština Ostrava 2 povinně volitelný stu. plán
2013/2014 (B2649) Elektrotechnika (3901R039) Biomedicínský technik P čeština Ostrava 1 povinný stu. plán
2012/2013 (B2649) Elektrotechnika (3901R039) Biomedicínský technik P čeština Ostrava 1 povinný stu. plán
2012/2013 (B2649) Elektrotechnika (2601R004) Měřicí a řídicí technika P čeština Ostrava 2 povinně volitelný stu. plán
2012/2013 (B2649) Elektrotechnika (2601R004) Měřicí a řídicí technika K čeština Ostrava 2 povinně volitelný stu. plán
2011/2012 (B2649) Elektrotechnika (2601R004) Měřicí a řídicí technika P čeština Ostrava 2 povinně volitelný stu. plán
2011/2012 (B2649) Elektrotechnika (3901R039) Biomedicínský technik P čeština Ostrava 1 volitelný odborný stu. plán
2011/2012 (B2649) Elektrotechnika (2601R004) Měřicí a řídicí technika K čeština Ostrava 2 povinně volitelný stu. plán
2010/2011 (B2649) Elektrotechnika (2601R004) Měřicí a řídicí technika P čeština Ostrava 2 povinně volitelný stu. plán
2010/2011 (B2649) Elektrotechnika (2601R004) Měřicí a řídicí technika K čeština Ostrava 2 povinně volitelný stu. plán
2010/2011 (B2649) Elektrotechnika (3901R039) Biomedicínský technik P čeština Ostrava 1 volitelný odborný stu. plán

Výskyt ve speciálních blocích

Název blokuAkademický rokForma studiaJazyk výuky RočníkZLTyp blokuVlastník bloku