450-4058/02 – Technika elektronických přístrojů 2 (TEP 2)
| Garantující katedra | Katedra kybernetiky a biomedicínského inženýrství | Kredity | 4 |
| Garant předmětu | Ing. Vladimír Kašík, Ph.D. | Garant verze předmětu | Ing. Vladimír Kašík, Ph.D. |
| Úroveň studia | pregraduální nebo graduální | Povinnost | povinně volitelný |
| Ročník | 1 | Semestr | zimní |
| | Jazyk výuky | angličtina |
| Rok zavedení | 2015/2016 | Rok zrušení | 2021/2022 |
| Určeno pro fakulty | FEI | Určeno pro typy studia | navazující magisterské |
Cíle předmětu vyjádřené dosaženými dovednostmi a kompetencemi
Seznámit studenty s vnitřní stavbou elektronických přístrojů, zejména s funkcí a vlastnostmi použitých číslicových obvodů. Studenti by měli také porozumět principům číslicové komunikace přístrojů s okolím, řešení diskrétních vstupů/výstupů a způsobu využití paměťových médií pro uchovávání dat. Studenti by současně neměli zapomínat také na problematiku realizace, spolehlivosti a EMC.
Vyučovací metody
Přednášky
Individuální konzultace
Experimentální práce v laboratoři
Anotace
Kurz seznamuje studenty se standardními číslicovými obvody a prostředky pro zpracování číslicového signálu v elektronických přístrojích. Základem je rozbor základních typů kombinačních a sekvenčních logických obvodů, základní způsoby popisu jejich funkce a jejich realizace. Rozebrány jsou způsoby přenosu, zpracování a uchování dat. Samostatně jsou vysvětleny prvky vstupu/výstupu pro styk s obsluhou.
Povinná literatura:
Doporučená literatura:
-Matoušek D.: Číslicová technika. BEN – technická literatura, 2002. ISBN: 978-80-7300-025-7.
Forma způsobu ověření studijních výsledků a další požadavky na studenta
Průběžná kontrola studia:
3 testy průběžné kontroly
Podmínky udělení zápočtu:
Student je klasifikován na základě 3 testů za 0-10 bodů. Zápočet od 14.týdne. Podmínkou udělení zápočtu je účast
ve výuce a dosažení min. 10 bodů z testů, max. lze získat 30 bodů . Zkouška - Písemná část - závěrečný test - 30
- 60 bodů. Ústní část 5 - 10 bodů. Celkové hodnocení 51 - 100 bodů dle studijního řádu.
E-learning
Další požadavky na studenta
Žádné další požadavky na studenta nejsou kladeny
Prerekvizity
Předmět nemá žádné prerekvizity.
Korekvizity
Předmět nemá žádné korekvizity.
Osnova předmětu
Přednášky:
1. Funkční bloky elektronických přístrojů. Prostředky pro zpracování analogových a číslicových signálů.
2. Realizace logických funkcí, technologie číslicových IO.
3. Logické sekvenční obvody, charakteristika, typy klopných obvodů, funkce klopného obvodu typu D a R-S.
4. Složené sekvenční obvody: datový registr, posuvný registr, čítače, sběrnice.
5. Polovodičové paměti, kategorizace podle jednotlivých hledisek, způsoby připojení k mikroprocesorovému systému. Organizace statické paměti, řídicí signály.
6. Mikroprocesor, mikrořadič, mikropočítač. Základní principy činnosti, rozdělení, vlastnosti.
7. 7-vrstvý komunikační model OSI. Sériový a paralelní přenos dat v číslicových systémech, synchronní a asynchronní komunikace, zabezpečení proti chybám.
8. Komunikační standardy SPI, I2C. Vzájemné propojování číslicových integrovaných obvodů na DPS.
9. Programátory, paměťové karty. Magnetické a optické paměti.
10. Prostředky elektronických přístrojů pro styk s uživatelem. Maticová klávesnice, zobrazovací segmenty a displeje LED a LCD, grafické zobrazovací moduly.
11. Krokové motory a jejich řízení.
12. Základy diagnostiky elektronických obvodů, přístroje a metody.
13. Zásady pro rozvod napájecích signálů, stínění, odrušovací filtry, zásady pro práci s ESD.
14. Problematika EMC v přístrojové technice.Rušení v logických obvodech: rušení vnějším polem. Přeslechy mezi vodiči. Rušení do nepoužitých vstupů. Rušení ze sítě. Hazardy v logických systémech
Laboratoře:
1. Školení bezpečnosti v laboratoři. Vzájemné převody mezi číselnými soustavami.
2. Logická funkce, pravdivostní tabulka, kódování dat v číslicových systémech.
3. Simulace základních sekvenčních logických obvodů v log. simulátoru na PC.
4. Test průběžné kontroly. Ověření funkce sekvenční logiky na emulátoru logických obvodů s FPGA.
5. Návrh paměťových obvodů v simulátoru. Ověření funkce pamětí na emulátoru logických obvodů s FPGA.
6. Návrh a simulace komplexního logického systému.
7. Návrh vysílače asynchronní sériové komunikace, zabezpečení paritou.
8. Simulace obvodu pro synchronní sériovou komunikaci. Příklady sériové a paralelní komunikace, měření log. analyzátorem.
9. Test průběžné kontroly. Ukázka demonstračního programu s mikrořadičem, ukázka různých typů programátorů a jejich rozhraní.
10. Příklady na číslicové měření z analogových vstupů, generování analog. signálu.
11. Příklady ovládání LED a displeje a maticové klávesnice.
12. Ovládání alfanumerického LCD displeje.
13. Rozbor zapojení pro řízení krokového motoru. Demonstrační úloha.
14. Test průběžné kontroly.Udělení zápočtu.
Podmínky absolvování předmětu
Výskyt ve studijních plánech
Výskyt ve speciálních blocích
Hodnocení Výuky