450-2092/01 – Vestavěné systémy (VS)

Garantující katedra	Katedra kybernetiky a biomedicínského inženýrství	Kredity	4
Garant předmětu	prof. Ing. Michal Prauzek, Ph.D.	Garant verze předmětu	prof. Ing. Michal Prauzek, Ph.D.
Úroveň studia	pregraduální nebo graduální
		Jazyk výuky	čeština
Rok zavedení	2018/2019	Rok zrušení
Určeno pro fakulty	FEI	Určeno pro typy studia	bakalářské

Výuku zajišťuje
Os. čís.	Jméno	Cvičící	Přednášející
BAN0044	Ing. Kamil Bančík
CHO0178	Ing. Jan Choutka
PRA132	prof. Ing. Michal Prauzek, Ph.D.
STA048	Ing. Martin Stankuš, Ph.D.

Rozsah výuky pro formy studia
Forma studia	Zp.zak.	Rozsah
prezenční	Zápočet a zkouška	2+2
kombinovaná	Zápočet a zkouška	0+16

Cíle předmětu vyjádřené dosaženými dovednostmi a kompetencemi

Cílem předmětu je seznámit studenty s mikrokontroléry a jejich periferiemi v návaznosti na implementaci této technologie do vestavěných řídicích systémů. Obsahem jednotlivých přednášek a cvičení je učivo týkající se samotného mikrokontroléru a detailně jeho periferií. Po absolvování předmětu jsou studenti schopni zvolit pro řešený úkol vhodné technické prostředky, programovat mikrokontrolér a konfigurovat jeho periferie, což umožní implementovat zadané algoritmy řízení.

Vyučovací metody

Přednášky
Individuální konzultace
Experimentální práce v laboratoři
Výuka odborníka z praxe (přednáška nebo cvičení)

Anotace

Předmět se zabývá uplatněním mikrokontrolérů v aplikacích vestavných řídicích systémů. V předmětu je popsána architektura vybraného mikrokontroléru a současně jsou popsány periferie, které daný mikrokontrolér obsahuje. Jedná se o zejména o prostředky číslicového a analogového spojení s okolím, možnosti časování, komunikace a dalších pokročilých periferií. Náplní cvičení je pak zvládnutí technických prostředků a programování mikrokontrolérů s jádrem ARM Cortex M.

Povinná literatura:

Dean, Alexander G. Embedded systems fundamentals with ARM Cortex-M based microcontrollers : a practical approach. Cambridge: ARM Education Media, 2017. Berger, A. Embedded systems design. Vyd. 1. San Francisco: CMP Books, 2002, 237 s. ISBN 1-57820-073-3.

Doporučená literatura:

Zhu, Yifeng. Embedded Systems with ARM® Cortex-M3 Microcontrollers in Assembly Language and C. E-Man Press, LLC, 2014. Ganguly, Amar K. Embedded Systems : Design, Programming and Applications. Oxford: Alpha Science International Ltd, 2014.

Další studijní materiály

Studijní opory v systému E-výuka

Forma způsobu ověření studijních výsledků a další požadavky na studenta

Student je hodnocen na základě práce v laboratoři, zápočtového testu a samostatného projektu. Zápočet se uděluje od 13. týdne. Podmínkou udělení zápočtu je dosažení minimálně 10 bodů, maximálně lze získat 40 bodů. Zkouška se skládá z písemné části – závěrečného testu (10–40 bodů) a ústní části (10–20 bodů). Celkové hodnocení je 51–100 bodů v souladu se studijním řádem.

E-learning

Materiály jsou dostupné v https://lms.vsb.cz/

Další požadavky na studenta

Žádné další požadavky na studenta nejsou kladeny

Prerekvizity

Předmět nemá žádné prerekvizity.

Korekvizity

Předmět nemá žádné korekvizity.

Osnova předmětu

1. Vestavěné řídicí systémy: základní specifikace a současné trendy vestavěných aplikací, shrnutí teorie mikroprocesorů a mikrokontrolérů. 2. Mikrokontrolér: jádro ARM Cortex M, topologie mikrokontroléru a jeho vlastnosti 3. Základní konfigurace mikrokontroléru: hodinový signál, watchdog, JTAG, napájecí systém, referenční napětí, pouzdro, základní konfigurační registry mikrokontroléru. 4. Konfigurace vstupně výstupního rozhraní, konfigurační registry, elektrické vlastnosti portu, periferie PORT a GPIO. 5. Přerušování systém ARM Cortex M, řadič přerušení (NVIC), zdroje přerušení, priorita přerušení, vektor přerušení, obsluha přerušení. Interní propojení periferií mikrokontroléru. 6. Čítače a časovače: SysTick, generátory periodického přerušení, pokročilé časovače, časovače reálného času, low-power časovače. 7. Digitalizace signálu v mikrokontroléru: AD převodníky a jejich konfigurace, synchronizace, multiplexace a korektní implementace. 8. Další analogové periferie: DA převodník a analogový komparátor. 9. Základní komunikační periferie a jejich konfigurace: UART, I2C, SPI. Komunikace s externí pamětí. 10. Pokročilá komunikační rozhraní: USB, Ethernet a bezdrátové komunikační standardy. 11. Přímý přístup do paměti (DMA): Techniky použití a konfigurace periferie DMA. 12. Moderní trendy ve vestavěných řídicích systémech, přehled aktuálních technologií. 13. Závěrečná přednáška, shrnutí předmětu, příprava studentů ke zkoušce.

Podmínky absolvování předmětu

Prezenční forma (platnost od: 2018/2019 zimní semestr, platnost do: 2025/2026 letní semestr)

Název úlohy	Typ úlohy	Max. počet bodů (akt. za podúlohy)	Min. počet bodů	Max. počet pokusů
Zápočet a zkouška	Zápočet a zkouška	100 (100)	51
Zápočet	Zápočet	40	10
Zkouška	Zkouška	60	20	3

Rozsah povinné účasti: 80% účast na cvičeních

Zobrazit historii

Podmínky absolvování předmětu a účast na cvičeních v rámci ISP: Splnění všech povinných úkolů v individuálně dohodnutých termínech.

Zobrazit historii

Kombinovaná forma (platnost od: 2018/2019 zimní semestr, platnost do: 2025/2026 letní semestr)

Název úlohy	Typ úlohy	Max. počet bodů (akt. za podúlohy)	Min. počet bodů	Max. počet pokusů
Zápočet a zkouška	Zápočet a zkouška	100 (100)	51
Zápočet	Zápočet	40	10
Zkouška	Zkouška	60	20	3

Výskyt ve studijních plánech

Akademický rok	Program	Zaměření	Forma	Jazyk výuky	Konz. stř.	Ročník	Typ povinnosti
2026/2027	(B0714A150003) Počítačové systémy pro průmysl 21. století	KYB	P	čeština	Ostrava	3	povinný	stu. plán
2026/2027	(B0714A150001) Řídicí a informační systémy	BŘI	K	čeština	Ostrava	3	povinný	stu. plán
2026/2027	(B0714A150001) Řídicí a informační systémy	BŘI	P	čeština	Ostrava	3	povinný	stu. plán
2026/2027	(B0714A060023) Komunikační a informační technologie		P	čeština	Ostrava	3	volitelný odborný	stu. plán
2026/2027	(B0714A060023) Komunikační a informační technologie		K	čeština	Ostrava	3	volitelný odborný	stu. plán
2025/2026	(B0714A150001) Řídicí a informační systémy	BŘI	K	čeština	Ostrava	3	povinný	stu. plán
2025/2026	(B0714A150001) Řídicí a informační systémy	BŘI	P	čeština	Ostrava	3	povinný	stu. plán
2025/2026	(B0714A150003) Počítačové systémy pro průmysl 21. století		P	čeština	Ostrava	3	povinný	stu. plán
2025/2026	(B0714A060023) Komunikační a informační technologie	MRK	K	čeština	Ostrava	3	povinně volitelný typu A	stu. plán
2025/2026	(B0714A060023) Komunikační a informační technologie	MRK	P	čeština	Ostrava	3	povinně volitelný typu A	stu. plán
2025/2026	(B0714A060018) Biomedicínské asistivní technologie		P	čeština	Ostrava	3	povinně volitelný typu B	stu. plán
2025/2026	(B0714A060008) Mobilní technologie	MOT	K	čeština	Ostrava	3	povinný	stu. plán
2025/2026	(B0714A060010) Telekomunikační technika	ZKT	P	čeština	Ostrava	3	povinný	stu. plán
2024/2025	(B0714A060018) Biomedicínské asistivní technologie		K	čeština	Ostrava	3	povinně volitelný typu B	stu. plán
2024/2025	(B0714A060018) Biomedicínské asistivní technologie		P	čeština	Ostrava	3	povinně volitelný typu B	stu. plán
2024/2025	(B0714A060008) Mobilní technologie	MOT	P	čeština	Ostrava	3	povinný	stu. plán
2024/2025	(B0714A060008) Mobilní technologie	MOT	K	čeština	Ostrava	3	povinný	stu. plán
2024/2025	(B0714A060010) Telekomunikační technika	ZKT	P	čeština	Ostrava	3	povinný	stu. plán
2024/2025	(B0714A060023) Komunikační a informační technologie	MRK	P	čeština	Ostrava	3	povinně volitelný typu A	stu. plán
2024/2025	(B0714A150001) Řídicí a informační systémy	BŘI	P	čeština	Ostrava	3	povinný	stu. plán
2024/2025	(B0714A150001) Řídicí a informační systémy	BŘI	K	čeština	Ostrava	3	povinný	stu. plán
2024/2025	(B0714A150003) Počítačové systémy pro průmysl 21. století		P	čeština	Ostrava	3	povinný	stu. plán
2024/2025	(B0714A060010) Telekomunikační technika	ZKT	K	čeština	Ostrava	3	povinný	stu. plán
2024/2025	(B0714A060023) Komunikační a informační technologie	MRK	K	čeština	Ostrava	3	povinně volitelný typu A	stu. plán
2023/2024	(B0714A060018) Biomedicínské asistivní technologie		P	čeština	Ostrava	3	povinně volitelný typu B	stu. plán
2023/2024	(B0714A060018) Biomedicínské asistivní technologie		K	čeština	Ostrava	3	povinně volitelný typu B	stu. plán
2023/2024	(B0714A150001) Řídicí a informační systémy	BŘI	K	čeština	Ostrava	3	povinný	stu. plán
2023/2024	(B0714A150001) Řídicí a informační systémy	BŘI	P	čeština	Ostrava	3	povinný	stu. plán
2023/2024	(B0714A150003) Počítačové systémy pro průmysl 21. století		P	čeština	Ostrava	3	povinný	stu. plán
2023/2024	(B0714A060023) Komunikační a informační technologie	MRK	P	čeština	Ostrava	2	povinně volitelný typu A	stu. plán
2023/2024	(B0714A060023) Komunikační a informační technologie	MRK	K	čeština	Ostrava	2	povinně volitelný typu A	stu. plán
2023/2024	(B0714A060008) Mobilní technologie	MOT	K	čeština	Ostrava	3	povinný	stu. plán
2023/2024	(B0714A060008) Mobilní technologie	MOT	P	čeština	Ostrava	3	povinný	stu. plán
2023/2024	(B0714A060010) Telekomunikační technika	ZKT	K	čeština	Ostrava	3	povinný	stu. plán
2023/2024	(B0714A060010) Telekomunikační technika	ZKT	P	čeština	Ostrava	3	povinný	stu. plán
2022/2023	(B0714A060018) Biomedicínské asistivní technologie		P	čeština	Ostrava	3	povinně volitelný typu B	stu. plán
2022/2023	(B0714A060018) Biomedicínské asistivní technologie		K	čeština	Ostrava	3	povinně volitelný typu B	stu. plán
2022/2023	(B0714A150001) Řídicí a informační systémy	BŘI	K	čeština	Ostrava	3	povinný	stu. plán
2022/2023	(B0714A150001) Řídicí a informační systémy	BŘI	P	čeština	Ostrava	3	povinný	stu. plán
2022/2023	(B0714A150003) Počítačové systémy pro průmysl 21. století		P	čeština	Ostrava	3	povinný	stu. plán
2022/2023	(B0714A060023) Komunikační a informační technologie	MRK	K	čeština	Ostrava	2	povinně volitelný typu A	stu. plán
2022/2023	(B0714A060023) Komunikační a informační technologie	MRK	P	čeština	Ostrava	2	povinně volitelný typu A	stu. plán
2022/2023	(B0714A060008) Mobilní technologie	MOT	P	čeština	Ostrava	3	povinný	stu. plán
2022/2023	(B0714A060008) Mobilní technologie	MOT	K	čeština	Ostrava	3	povinný	stu. plán
2022/2023	(B0714A060010) Telekomunikační technika	ZKT	P	čeština	Ostrava	3	povinný	stu. plán
2022/2023	(B0714A060010) Telekomunikační technika	ZKT	K	čeština	Ostrava	3	povinný	stu. plán
2021/2022	(B0714A060018) Biomedicínské asistivní technologie		P	čeština	Ostrava	3	povinně volitelný typu B	stu. plán
2021/2022	(B0714A060018) Biomedicínské asistivní technologie		K	čeština	Ostrava	3	povinně volitelný typu B	stu. plán
2021/2022	(B0714A150003) Počítačové systémy pro průmysl 21. století		P	čeština	Ostrava	3	povinný	stu. plán
2021/2022	(B0714A150001) Řídicí a informační systémy	BŘI	P	čeština	Ostrava	3	povinný	stu. plán
2021/2022	(B0714A150001) Řídicí a informační systémy	BŘI	K	čeština	Ostrava	3	povinný	stu. plán
2021/2022	(B0714A060010) Telekomunikační technika	ZKT	P	čeština	Ostrava	3	povinný	stu. plán
2021/2022	(B0714A060010) Telekomunikační technika	ZKT	K	čeština	Ostrava	3	povinný	stu. plán
2021/2022	(B0714A060008) Mobilní technologie	MOT	K	čeština	Ostrava	3	povinný	stu. plán
2021/2022	(B0714A060008) Mobilní technologie	MOT	P	čeština	Ostrava	3	povinný	stu. plán
2020/2021	(B0714A150001) Řídicí a informační systémy	BŘI	K	čeština	Ostrava	3	povinný	stu. plán
2020/2021	(B0714A150001) Řídicí a informační systémy	BŘI	P	čeština	Ostrava	3	povinný	stu. plán
2020/2021	(B0714A150003) Počítačové systémy pro průmysl 21. století		P	čeština	Ostrava	3	povinný	stu. plán
2020/2021	(B0714A060018) Biomedicínské asistivní technologie		K	čeština	Ostrava	3	povinně volitelný typu B	stu. plán
2020/2021	(B0714A060018) Biomedicínské asistivní technologie		P	čeština	Ostrava	3	povinně volitelný typu B	stu. plán
2020/2021	(B0714A060008) Mobilní technologie	MOT	P	čeština	Ostrava	3	povinný	stu. plán
2020/2021	(B0714A060008) Mobilní technologie	MOT	K	čeština	Ostrava	3	povinný	stu. plán
2020/2021	(B0714A060010) Telekomunikační technika	ZKT	P	čeština	Ostrava	3	povinný	stu. plán
2020/2021	(B0714A060010) Telekomunikační technika	ZKT	K	čeština	Ostrava	3	povinný	stu. plán
2019/2020	(B0714A060010) Telekomunikační technika	ZKT	P	čeština	Ostrava	3	povinný	stu. plán
2019/2020	(B0714A150001) Řídicí a informační systémy	BŘI	P	čeština	Ostrava	3	povinný	stu. plán
2019/2020	(B0714A150003) Počítačové systémy pro průmysl 21. století		P	čeština	Ostrava	3	povinný	stu. plán
2019/2020	(B0714A150001) Řídicí a informační systémy	BŘI	K	čeština	Ostrava	3	povinný	stu. plán
2019/2020	(B0714A060008) Mobilní technologie	MOT	P	čeština	Ostrava	3	povinný	stu. plán
2019/2020	(B0714A060010) Telekomunikační technika	ZKT	K	čeština	Ostrava	3	povinný	stu. plán
2019/2020	(B0714A060008) Mobilní technologie	MOT	K	čeština	Ostrava	3	povinný	stu. plán

Výskyt ve speciálních blocích

Název bloku	Akademický rok	Forma studia	Jazyk výuky	Ročník	Z	L	Typ bloku	Vlastník bloku

Hodnocení Výuky