450-2053/01 – Hardwarové platformy I (HWP I)

Garantující katedraKatedra kybernetiky a biomedicínského inženýrstvíKredity4
Garant předmětudoc. Ing. Michal Prauzek, Ph.D.Garant verze předmětudoc. Ing. Michal Prauzek, Ph.D.
Úroveň studiapregraduální nebo graduálníPovinnostpovinný
Ročník2Semestrzimní
Jazyk výukyčeština
Rok zavedení2016/2017Rok zrušení
Určeno pro fakultyFEIUrčeno pro typy studiabakalářské
Výuku zajišťuje
Os. čís.JménoCvičícíPřednášející
CHR0080 Ing. Libor Chrástecký
PRA132 doc. Ing. Michal Prauzek, Ph.D.
STA048 Ing. Martin Stankuš, Ph.D.
VIT0083 Ing. Martin Vitásek
Rozsah výuky pro formy studia
Forma studiaZp.zak.Rozsah
prezenční Klasifikovaný zápočet 2+2

Cíle předmětu vyjádřené dosaženými dovednostmi a kompetencemi

Cílem předmětu je seznámit studenty s technologií číslicových a mikroprocesorových systémů. Obsahem jednotlivých přednášek a cvičení je především úvod a prohloubení znalostí z oblasti číslicové a mikroprocesorové techniky. Po absolvování předmětu jsou studenti schopni se orientovat v základních pojmech mikroprocesorové techniky a pro řešený úkol najít vhodné technické prostředky a s jejich pomocí implementovat zadané algoritmy.

Vyučovací metody

Přednášky
Individuální konzultace
Experimentální práce v laboratoři
Projekt

Anotace

Předmět se zabývá uplatněním číslicové techniky v aplikacích řídicích systémů. V předmětu jsou popsány architektury některých mikroprocesorů pro nasazení v řídicích systémech. Současně jsou popsány technologie, které rozšiřují možnosti číslicové techniky v řídicích systémech. Jedná se o prostředky komunikace včetně bezdrátového přenosu dat, možnosti analogového a číslicového spojení s okolím, možnosti napájení vestavných systémů a další prostředky. Náplní cvičení je pak zvládnutí technických prostředků a programování jednočipových mikropočítačů s jádrem ARM Cortex M.

Povinná literatura:

CATSOULIS, John. Designing embedded hardware. 2nd ed. Sebastopol, CA: O'Reilly, c2005, xvi, 377 p. ISBN 0596007558. GANSSLE, Jack G a Michael BARR. Embedded systems dictionary. San Francisco, CA: CMP Books, c2003, x, 291 p. ISBN 1578201209.

Doporučená literatura:

VALVANO, Jonathan W. Embedded systems: Introduction to the Arm Cortex(TM)-M3 microcontrollers. 2nd ed. s.l.: CreateSpace, 2012, xii, 462 s. ISBN 978-1477508992. KHANDPUR, Raghbir Singh. Printed circuit boards: design, fabrication, assembly and testing. New York: McGraw-Hill, c2006, xxiii, 691 p. ISBN 0071464204-.

Forma způsobu ověření studijních výsledků a další požadavky na studenta

Semestrální projekt

E-learning

Další požadavky na studenta

Další požadavky na studenta nejsou kladeny.

Prerekvizity

Předmět nemá žádné prerekvizity.

Korekvizity

Předmět nemá žádné korekvizity.

Osnova předmětu

1. Úvod do digitální techniky: Logické obvody, počítač, program, data, paměť. 2. Mikroprocesor (CPU): Historie, architektura, výkon, instrukční sada. Jádro ARM Cortex M. 3. Mikrokontrolér (MCU): Struktura, periferie, programátorský model. 4. Vstupně-výstupní rozhraní: Směr dat, pull-up resistor, logické úrovně. 5. Základní konfigurace mikrokontroléru: Hodinový signál, watchdog, JTAG, napájení, referenční napětí, pouzdro. 6. Přerušení: Vnitřní, vnější, softwarové. 7. Čítače a časovače: input capture, output compare, pulsně-šířková modulace. Časovače reálného času. 8. A/D převodník a D/A převodník: Paralelní převod, převodník s postupnou aproximací, integrační převodní, sigma-delta převodník. Analogový komparátor. Multiplexory. 9. Základní komunikační rozhraní: UART, I2C, SPI 10. Pokročilá komunikační rozhraní: USB, bezdrátové standardy. 11. Přímý přístup do paměti (DMA): Techniky použití 12. Metody nízké spotřeby energie: Low-power módy, cyklování, buzení systému. 13. Zařízení pro interakci s uživatelem: Displeje, klávesnice, dotyková rozhraní. 14. Zápočtový test

Podmínky absolvování předmětu

Prezenční forma (platnost od: 2016/2017 zimní semestr, platnost do: 2016/2017 letní semestr)
Název úlohyTyp úlohyMax. počet bodů
(akt. za podúlohy)
Min. počet bodů
Klasifikovaný zápočet Klasifikovaný zápočet 100  51
Rozsah povinné účasti:

Zobrazit historii

Výskyt ve studijních plánech

Akademický rokProgramObor/spec.Spec.FormaJazyk výuky Konz. stř.RočníkZLTyp povinnosti
2019/2020 (B2660) Počítačové systémy pro průmysl 21. století P čeština Ostrava 2 povinný stu. plán
2018/2019 (B2660) Počítačové systémy pro průmysl 21. století P čeština Ostrava 2 povinný stu. plán
2017/2018 (B2660) Počítačové systémy pro průmysl 21. století P čeština Ostrava 2 povinný stu. plán
2016/2017 (B2660) Počítačové systémy pro průmysl 21. století P čeština Ostrava 2 povinný stu. plán

Výskyt ve speciálních blocích

Název blokuAkademický rokForma studiaJazyk výuky RočníkZLTyp blokuVlastník bloku