454-0511/02 – Mikropočítačová technika (MT)

Garantující katedraKatedra telekomunikační technikyKredity8
Garant předmětuIng. Radek Novák, Ph.D.Garant verze předmětuIng. Radek Novák, Ph.D.
Úroveň studiapregraduální nebo graduálníPovinnostpovinně volitelný
Ročník2Semestrletní
Jazyk výukyčeština
Rok zavedení2004/2005Rok zrušení2009/2010
Určeno pro fakultyFEIUrčeno pro typy studiabakalářské
Výuku zajišťuje
Os. čís.JménoCvičícíPřednášející
JAH01 Ing. Michal Jahelka, Ph.D.
NOV24 Ing. Radek Novák, Ph.D.
Rozsah výuky pro formy studia
Forma studiaZp.zak.Rozsah
prezenční Zápočet a zkouška 4+2
kombinovaná Zápočet a zkouška 4+2

Cíle předmětu vyjádřené dosaženými dovednostmi a kompetencemi

Rozumět stavbě mikroprocesorových systémů, používaným obvodům a jejich programování. Učební výstupy jsou stanoveny tak, aby studenti byli schopni identifikovat, aplikovat a řešit úlohy z oblasti mikropočítačové techniky.

Vyučovací metody

Anotace

Číslicové obvody. Obvody TTL. Obvody, odvozené z TTL: S, LS, ALS. Rušení v obvodech TTL. Obvody CMOS, HC, HCT. Připojování obvodů ke sběrnici. Počítače architektury von Neumannovy a harvardské. Mikroprocesor, bloková struktura. Instrukce, strojové a operační cykly, stavy. Aritmetická a logická jednotka. Paměti. Podpůrné obvody mikroprocesoru. Handshake. Interrupt. Strojový kód, assembler, vztah k vyšším jazykům. Signálový procesor. Procesory CISC/RISC.

Povinná literatura:

Babák, M., Chládek,L. : Architektura a technické vlastnosti jednočipových mikrořadičů 8051, TESLA Eltos, 1987 Babák,M., Laurynová,V. : Programovací jazyk asembler 8051, TESLA Eltos, 1987 Bilík, P., Žídek, J. : Programování mikroprocesorových modulů, VŠB TU Ostrava,1998 Skalický, P. : Mikroprocesory řady 8051,vydání 2.rozšířené, BEN 1998 Hrbáček, J. : Mikrořadiče PIC16CXX a vývojový kit PICSTART, BEN, 1997 Minasi, M. : PC velký průvodce hardwarem, Grada 1996 Brandejs, M. : Mikroprocesory INTEL Pentium a spol., Grada 1994.

Doporučená literatura:

Litschmann, J.: Mikropočítače, VŠB Ostrava 1980 Zděnek, J. : Mikropočítače řady '51, ČSVTS - FEL ČVUT, 1989 Katalogový list procesoru PIC16F877, www.microchip.com .

Forma způsobu ověření studijních výsledků a další požadavky na studenta

Průběžná kontrola studia: Odevzdání Projektu č.1 v 5. týdnu semestru. Lze získat 8bodů nebo 3body nebo 0bodů. Odevzdání Projektu č.2 v 8. týdnu semestru. Lze získat 12bodů nebo 4body nebo 0bodů. Odevzdání Projektu č.3 v 13. nebo 14. týdnu semestru. Lze získat 16bodů nebo 5bodů nebo 0bodů. Podmínky udělení zápočtu: Získání minimálně 24bodů v souhrnu ze cvičení.

E-learning

Další požadavky na studenta

Prerekvizity

Předmět nemá žádné prerekvizity.

Korekvizity

Předmět nemá žádné korekvizity.

Osnova předmětu

Přednášky: 1. týden Základní pojmy oboru - mikroprocesor/mikrořadič, registry. Procesory řady PIC Microchip. Vývojové prostředí MPLAB, vytvoření projektu v tomto prostředí. 2. týden Instrukční soubor PIC16F877. Sériové rozhraní procesoru PIC16F877, jeho programová obsluha. 3. týden Sběrnice I2C, platné principy, demonstrace na komunikaci PIC16F877 x SAA1064. 4. týden DA převodník násobící, AD převodník integrační, paralelní, Sigma - Delta. 5. týden AD převodník aproximační, jeho realizace v PIC16F877, programová obsluha. 6. týden PWM výstup procesoru PIC16F877, programová obsluha. 7. týden Rozhraní sběrnice SPI, demonstrace na komunikaci s obvodem MCP41100. 8. týden Čitače / časovače procesoru PIC16F877 - Timer0, Timer1(Capture Compare vlastnosti), Timer2, WDT. Demonstrační programy. 9. týden Interní datová EEPROM PIC16F877, čtení a zápis. Analogové komparátory procesoru, jejich programovatelná napěťová reference . Ilustrační programy. 10. týden Přerušovací systém procesoru PIC16F877, návratová adresa, zásobník , zdroje přerušení, vektor přerušení. Demonstrační programy na jednotlivé zdroje přerušení. 11. týden Typické softvérové úlohy - obsluha klávesnice, součin dvou bajtů. 12. týden Reset procesoru PIC16F877A, události kterými je vyvolán. Sleep režim procesoru. Struktura portů. 13. týden Paměti. 14. týden Časová rezerva pro případný skluz, signálové procesory, trendy ve vývoji mikroprocesorů. Projekty: Projekt č.1 Sestavení programu v assembleru, zpravidla se jedná o generování jednoduchého výstupního signálu procesoru. Projekt č.2 Sestavení programu v assembleru, zpravidla se jedná o generování jednoduchého výstupního signálu procesoru s časovými úseky odměřovanými přesně pomocí časovače. Projekt č.3 Sestavení programu v assembleru, který je vyústěním úkolů z předchozích dvou projektů. Zpravidla se jedná o program s využitím přerušovacího systému procesoru. Počítačové laboratoře: 1.Cvičení Seznámení s náplní cvičení a bodovacím systémem. Zadání úloh k programování na mikroprocesoru. Prokazatelné bezpečnostní proškolení. 2.Cvičení Procvičování práce s vývojovým kitem MDK PIC 1618, čtení vstupních portů, vyslání hodnoty na výstupní port, programování cyklů a zpožďovacích smyček v assembleru. Bodované cvičení(0/1/2) 1bod při účasti studenta ve cvičení. 2body při předvedení funkčnosti tohoto úkolu - procesor odměřuje časovou periodu 2 až 3 sekundy(odměřováno snižováním registrů). Při uplynutí této periody invertuje zvolený výstupní pin na opačnou hodnotu a začne periodu odměřovat znova. 3.Cvičení Práce s vývojovým kitem MDK PIC 1618 : Programování sériového rozhraní RS232 v assembleru. Bodované cvičení(0/1/2) - 1bod při účasti studenta ve cvičení. 2body lze získat za předvedení funkčnosti tohoto úkolu - procesor čte maximální možnou rychlostí tlačítko připojené na pin RB4. Pokud zjistí, že došlo ke změně stavu tlačítka, tak vyšle sériovým rozhraním ven hodnotu. Tato hodnota nechť je právě panující den v měsíci. Pak počká asi 1s(odměřováno snižováním registrů) a teprve pak čte tlačítko znova. 4.Cvičení Práce s vývojovým kitem MDK PIC 1618 : Programování displeje SAA1064 pomocí rozhraní I2C v assembleru. Bodované cvičení(0/1/2) - 1bod lze získat při účasti studenta ve cvičení. 2body lze získat za předvedení funkčnosti tohoto úkolu - procesor na displeji střídavě zobrazuje panující den v měsíci a číslo studenta v evidenčním systému školy. Např. je 13.den v měsíci a student Voženílek má v syst. školy zkratku voz018, na displeji bude tedy střídavě zobrazovat 13...18...13...18... 5.Cvičení Odevzdání Projektu č.1, předvedení ve funkci a bodové ohodnocení : 8 nebo 3 nebo 0 bodů. 6.Cvičení Práce s vývojovým kitem MDK PIC 1618 : Práce s A/D převodníkem v assembleru. Bodované cvičení(0/1/2) - 1bod lze získat při účasti studenta ve cvičení. 2body lze získat za předvedení funkčnosti tohoto úkolu - procesor čte hodnotu AD převodníku a porovná ji se dvěma konstantami K1 a K2, a podle specifikace učitele ovládá výstup RC5. Specifikaci si od učitele vyžádejte ve cvičení. 7.Cvičení Práce s vývojovým kitem MDK PIC 1618 : Vytvoření PWM(Pulse Width Modulation ) výstupu , programová obsluha v assembleru. Cvičení není bodováno, kromě uvedené náplně mají studenti možnost pracovat na Projektovém úkolu. 8.Cvičení Odevzdání Projektu č.2, předvedení ve funkci a bodové ohodnocení : 12 nebo 4 nebo 0 bodů. 9.Cvičení Práce s vývojovým kitem MDK PIC 1618 : Programování čítače/časovače. Bodované cvičení(0/1/2) - 1bod lze získat při účasti studenta ve cvičení. 2body lze získat za předvedení funkčnosti tohoto úkolu - čitač/časovač běží neustále. Procesor generuje výstupní diskrétní signál pinem RC5. Ke změně v pinu RC5 může dojít jen v okamžiku přeteční čitače/časovače. Průběh signálu, který máte pinem RC5 generovat, si vyžádejte u učitele ve cvičení. 10.Cvičení Práce s vývojovým kitem MDK PIC 1618 : Čtení a zápis datové EEPROM, vytvoření jednoduchého analogového výstupu na pinu RA2 pomocí programovatelné napěťové reference. Cvičení není bodováno, kromě uvedené náplně mají studenti možnost pracovat na Projektovém úkolu. 11.Cvičení Práce s vývojovým kitem MDK PIC 1618 : Přerušení, zdroje přerušení, obslužný podprogram přerušení. Bodované cvičení(0/1/2) - 1bod lze získat při účasti studenta ve cvičení. 2body lze získat za předvedení funkčnosti tohoto úkolu - přerušení vyvolává časovač, procesor generuje výstupní diskrétní signál pinem RC5. Ke změně v pinu RC5 může dojít jen v obslužném podprogramu přerušení, které je vyvoláno přetečním čitače/časovače. Průběh signálu, který máte pinem RC5 generovat, si vyžádejte u učitele ve cvičení. 12.Cvičení Práce s vývojovým kitem MDK PIC 1618 : Spolupráce procesoru s klávesnicí. Bodované cvičení(0/1/2) - 1bod lze získat při účasti studenta ve cvičení. 2body lze získat za předvedení funkčnosti tohoto úkolu - sestavte funkci, která čte klávesnici . Při stlačení některých kláves vrací funkce zpět jejich ASCII kód, při stlačení jiných kláves vrací funkce hodnoty specifikované učitelem. Specifické hodnoty si vyžádejte u učitele ve cvičení. 13.Cvičení 1.možnost odevzdání Projektu č.3, předvedení ve funkci a bodové ohodnocení : 16 nebo 5 nebo 0 bodů. 14.Cvičení 2.možnost odevzdání Projektu č.3, předvedení ve funkci a bodové ohodnocení : 16 nebo 5 nebo 0 bodů, zápočet.

Podmínky absolvování předmětu

Kombinovaná 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 45 (45) 0
                Laboratorní práce Laboratorní práce 15  0
                Projekt Projekt 30  0
        Zkouška Zkouška 55 (55) 0
                Písemná zkouška Písemná zkouška 55  0
Rozsah povinné účasti:

Zobrazit historii

Výskyt ve studijních plánech

Akademický rokProgramObor/spec.Spec.FormaJazyk výuky Konz. stř.RočníkZLTyp povinnosti
2009/2010 (B2645) Elektrotechnika, sdělovací a výpočetní technika (2612R018) Elektronika a sdělovací technika P čeština Ostrava 2 povinný stu. plán
2009/2010 (B2645) Elektrotechnika, sdělovací a výpočetní technika (2612R018) Elektronika a sdělovací technika K čeština Ostrava 2 povinný stu. plán
2008/2009 (B2645) Elektrotechnika, sdělovací a výpočetní technika (2612R018) Elektronika a sdělovací technika P čeština Ostrava 2 povinný stu. plán
2008/2009 (B2645) Elektrotechnika, sdělovací a výpočetní technika (2612R018) Elektronika a sdělovací technika K čeština Ostrava 2 povinný stu. plán
2008/2009 (B2647) Informační a komunikační technologie (2601R013) Telekomunikační technika P čeština Ostrava 2 povinně volitelný stu. plán
2007/2008 (B2645) Elektrotechnika, sdělovací a výpočetní technika (2612R018) Elektronika a sdělovací technika P čeština Ostrava 2 povinný stu. plán
2007/2008 (B2645) Elektrotechnika, sdělovací a výpočetní technika (2612R018) Elektronika a sdělovací technika K čeština Ostrava 2 povinný stu. plán
2007/2008 (B2647) Informační a komunikační technologie (2601R013) Telekomunikační technika P čeština Ostrava 2 povinně volitelný stu. plán
2007/2008 (B2647) Informační a komunikační technologie (2601R013) Telekomunikační technika K čeština Ostrava 2 povinně volitelný stu. plán
2006/2007 (B2645) Elektrotechnika, sdělovací a výpočetní technika (2612R018) Elektronika a sdělovací technika P čeština Ostrava 2 povinný stu. plán
2006/2007 (N2645) Elektrotechnika, sdělovací a výpočetní technika (2612T018) Elektronika a sdělovací technika K čeština Ostrava 1 povinný stu. plán
2006/2007 (N2645) Elektrotechnika, sdělovací a výpočetní technika (2612T018) Elektronika a sdělovací technika P čeština Ostrava 1 povinný stu. plán
2006/2007 (B2645) Elektrotechnika, sdělovací a výpočetní technika (2612R018) Elektronika a sdělovací technika K čeština Ostrava 2 povinný stu. plán
2006/2007 (B2647) Informační a komunikační technologie (2601R013) Telekomunikační technika P čeština Ostrava 2 povinně volitelný stu. plán
2006/2007 (B2647) Informační a komunikační technologie (2601R013) Telekomunikační technika K čeština Ostrava 2 povinně volitelný stu. plán
2005/2006 (B2645) Elektrotechnika, sdělovací a výpočetní technika (2612R018) Elektronika a sdělovací technika P čeština Ostrava 2 povinný stu. plán
2005/2006 (N2645) Elektrotechnika, sdělovací a výpočetní technika (2612T018) Elektronika a sdělovací technika K čeština Ostrava 1 povinný stu. plán
2005/2006 (N2645) Elektrotechnika, sdělovací a výpočetní technika (2612T018) Elektronika a sdělovací technika P čeština Ostrava 1 povinný stu. plán
2005/2006 (B2645) Elektrotechnika, sdělovací a výpočetní technika (2612R018) Elektronika a sdělovací technika K čeština Ostrava 2 povinný stu. plán
2004/2005 (B2645) Elektrotechnika, sdělovací a výpočetní technika (2612R018) Elektronika a sdělovací technika P čeština Ostrava 2 povinný stu. plán
2004/2005 (N2645) Elektrotechnika, sdělovací a výpočetní technika (2612T018) Elektronika a sdělovací technika K čeština Ostrava 1 povinný stu. plán
2004/2005 (N2645) Elektrotechnika, sdělovací a výpočetní technika (2612T018) Elektronika a sdělovací technika P čeština Ostrava 1 povinný stu. plán
2004/2005 (B2645) Elektrotechnika, sdělovací a výpočetní technika (2612R018) Elektronika a sdělovací technika K čeština Ostrava 2 povinný stu. plán

Výskyt ve speciálních blocích

Název blokuAkademický rokForma studiaJazyk výuky RočníkZLTyp blokuVlastník bloku