454-0520/01 – Mikropočítačová technika I (MT I)

Garantující katedraKatedra telekomunikační technikyKredity8
Garant předmětuIng. Radek Novák, Ph.D.Garant verze předmětuIng. Radek Novák, Ph.D.
Úroveň studiapregraduální nebo graduálníPovinnostvolitelný odborný
Ročník3Semestrzimní
Jazyk výukyčeština
Rok zavedení2008/2009Rok 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 3+2
kombinovaná Zápočet a zkouška 2+8

Cíle předmětu vyjádřené dosaženými dovednostmi a kompetencemi

Rozumět tvorbě aplikačních programů pro jednočipové mikropočítače v assembleru a v jazyku C. Učební výstupy jsou stanoveny tak, aby studenti byli schopni identifikovat, aplikovat a řešit úlohy z oblasti tvorby mikropočítačových systémů.

Vyučovací metody

Přednášky
Cvičení (v učebně)
Experimentální práce v laboratoři
Projekt

Anotace

Mikroprocesor a mikrořadič. Připojování obvodů ke sběrnici. Počítače a procesory 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:

Minasi, M. : Velký průvodce hardwarem, Grada 2002 www.intel.com 27238302.pdf www.microchip.com 39582a.pdf

Doporučená literatura:

http://homen.vsb.cz/~jah01/mt/

Forma způsobu ověření studijních výsledků a další požadavky na studenta

Kontrola studia : Předvedení Projektu č.1 v 5. týdnu semestru, 8 nebo 3 nebo 0 bodů. Předvedení Projektu č.2 v 8. týdnu semestru, 12 nebo 4 nebo 0 bodů. Předvedení Projektu č.3 v 13. nebo 14. týdnu semestru, 16 nebo 5 nebo 0 bodů. Podmínky pro zápočet : Student musí dosáhnout minimálně 24 bodů.

E-learning

Další požadavky na studenta

Prerekvizity

Předmět nemá žádné prerekvizity.

Korekvizity

Předmět nemá žádné korekvizity.

Osnova předmětu

1. Základy mikropočítačové techniky, mikroprocesor/mikrořadič, registry. Mikroprocesory PIC Microchip. Vývojové prostředí MPLAB, vytvoření projektu v něm. 2. Instrukce procesoru PIC16F877. Sériové rozhraní tohoto mikroprocesoru a jeho programová obsluha. 3. Sběrnice I2C, principy, předvedení komunikace PIC16F877 x SAA1064. 4. D/A převodník násobící, AD převodník integrační, paralelní, převodník s modulací Sigma-Delta. 5. Aproximační AD převodník, jeho realizace na procesoru PIC16F877, jeho programová obsluha. 6. Šířkově modulovaný výstup (PWM) procesoru PIC16F877, programová obsluha. 7. Rozhraní SPI, demonstrace na komunikaci s MCP41100. 8. Čitače/časovače procesoru PIC16F877, časovač0, časovač1(záchytné, porovnávací a šířkově modulační vlastnosti), časovač2, WatchDog časovač. Demonstrační programy 9. Vnitřní datová EEPROM v PIC16F877, čtení/zápis. Analogové komparátory tohoto procesoru, jejich programovatelná napěťová reference. Ilustrační programy. 10. Přerušovací systém procesoru PIC16F877, návratová adresa, zásobník, zdroje přerušení,. 11. Typické programové úlohy - obsluha klávesnice, součin dvou bajtů. 12. Reset procesoru PIC16F877A, události vyvolávající Reset. 13. Paměti. 14. Časová rezerva . signálové procesory, trendy ve vývoji mikroprocesorů. Projekty : Projekt č. 1 : Vytvoření assemblerovského programu , který generuje jednoduchý výstupní signál používající cyklus. Projekt č. 2 : Vytvoření assemblerovského programu , který generuje přesný výstupní signál s použitím časovače. Projekt č. 3 : Vytvoření assemblerovského programu , daný program používá přerušovací systém. Počítačová cvičení : 1. Seznámení s obsahem cvičení a kreditním systémem. Specifikace úloh k naprogramování. Bezpečnost práce v učebně, prokazatelné proškolení. 2. Práce s mikroprocesorovým vývojovým kitem MDK1618, čtení vstupů, vyslání hodnoty na výstup, programování cyklů a zpoždění v assembleru. Bodované cvičení (0/1/2). 1bod získá student přítomný ve cvičení. 2body při úspěšném naprogramování úlohy - procesor odměřuje časovou prodlevu přibl. 2s (snižováním registrů). Při uplynutí této prodlevy je invertován výstupní pin, a začíná odměření nové prodlevy 2s. 3. Práce s MDK1618 : Programování sériového rozhraní RS232 v assembleru. Bodované cvičení (0/1/2). 1bod získá student přítomný ve cvičení. 2body může student získat za úkol - procesor čte maximální rychlostí tlačítko připojené k pinu RB4. Jestliže je rozpoznána změna v signálu z tlačítka, tak je vyslána hodnota seriovou linkou ven. Tato hodnota je aktuální den v měsíci. Pak je odměřena prodleva 1s(přibližně, snižováním registrů) a je opět zahájeno čtení tlačítka. 4. Práce s MDK1618 : Programování displeje založeného na SAA1064 přes rozhraní I2C, assembler. Bodované cvičení (0/1/2). 1bod získá student přítomný ve cvičení. 2body může student získat za úkol - procesor periodicky zobrazuje na displeji aktuální den - číslo studenta - aktuální den - číslo studenta - ... Např. je 13.den a student Novák má login nov18, tak na displeji je zobrazováno 13...18...13...18... 5. Předvedení Projektu č. 1, klasifikace : 8 nebo 3 nebo 0 bodů. 6. Práce s MDK1618 : Práce s AD převodníkem v assembleru. Bodované cvičení (0/1/2). 1bod získá student přítomný ve cvičení. 2body při splnění úkolu - procesor čte hodnotu z AD převodníku a porovnává ji se dvěma konstantami K1 a K2 a ovládá výstup RC5, podle specifikace učitele ve cvičení. Na konkrétní specifikaci se zeptejte ve cvičení učitele. 7. Práce s MDK1618 : Vytvoření šířkově modulovaného výstupu (PWM) , v assembleru. Toto cvičení není klasifikováno , kromě vytvoření PWM se studenti mohou zabývat svými Projektovými úkoly. 8. Hodnocení Projektu č. 2, předvedení ve funkci, klasifikace 12 nebo 4 nebo 0 bodů. 9. Práce s MDK1618 : Programování čitače/časovače. Bodované cvičení (0/1/2). 1bod získá student přítomný ve cvičení. 2body za úkol - čitač/časovač běží neustále. Procesor generuje výst. signál na pinu RC5. Úroveň na pinu se může změnit jen v okamžiku přetečení čitače/časovače. Časový diargam signálu na RC5 bude specifikován učitelem ve cvičení. 10. Práce s MDK1618 : Čtení a zápis do datové EEPROM, vytvoření jednoduchého analogového výstupu na pinu RA2 s využitím programovatelné napěťové reference. Toto cvičení není bodováno, kromě práce s datovou EEPROM se mohou studenti zabývat svým projektem. 11. Práce s MDK1618 : Přerušení, zdroje přerušení, obslužný podprogram přerušení. Bodované cvičení (0/1/2). 1bod získá student přítomný ve cvičení. 2body za úkol - časovač vyvolává přerušení, procesor v obslužném podprogramu generuje diskrétní signál na pinu RC5. Pin RC5 se může změnit jen v obsl. podprogramu přerušení.Časový průběh tohoto signálu bude upřesněn učitelem v hodině. 12. Práce s MDK1618 : Připojení klávesnice k procesoru. Bodované cvičení (0/1/2). 1bod získá student přítomný ve cvičení. 2body za úkol - vytvořte funkci, která čte klávesnici 4x3 tlačítka. Na vracené hodnoty se zeptejte učitele. Funkce vrací 00000000 když není žádné tlačítko stlačeno. 13. První termín předvedení Projektu č. 3, hodnocení 16 nebo 5 nebo 0 bodů. 13. Druhý termín předvedení Projektu č. 3, hodnocení 16 nebo 5 nebo 0 bodů.

Podmínky absolvování předmětu

Prezenční 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 36 (36) 0
                Projekt Projekt 36  0
        Zkouška Zkouška 64 (64) 0
                Písemná zkouška Písemná zkouška 20  0
                Ústní zkouška Ústní zkouška 44  0
Rozsah povinné účasti:

Zobrazit historii

Výskyt ve studijních plánech

Akademický rokProgramObor/spec.Spec.FormaJazyk výuky Konz. stř.RočníkZLTyp povinnosti
2009/2010 (B2647) Informační a komunikační technologie (2601R013) Telekomunikační technika P čeština Ostrava 3 povinně volitelný stu. plán
2009/2010 (B2647) Informační a komunikační technologie (1103R031) Výpočetní matematika P čeština Ostrava 3 volitelný odborný stu. plán
2009/2010 (B2647) Informační a komunikační technologie (2601R013) Telekomunikační technika P čeština Ostrava 3 volitelný odborný stu. plán
2009/2010 (B2647) Informační a komunikační technologie (2612R025) Informatika a výpočetní technika P čeština Ostrava 3 volitelný odborný stu. plán
2009/2010 (B2647) Informační a komunikační technologie (2612R059) Mobilní technologie P čeština Ostrava 3 volitelný odborný stu. plán
2009/2010 (B2647) Informační a komunikační technologie (2601R013) Telekomunikační technika K čeština Ostrava 3 povinně volitelný stu. plán
2009/2010 (B2647) Informační a komunikační technologie (1103R031) Výpočetní matematika K čeština Ostrava 3 volitelný odborný stu. plán
2009/2010 (B2647) Informační a komunikační technologie (2601R013) Telekomunikační technika K čeština Ostrava 3 volitelný odborný stu. plán
2009/2010 (B2647) Informační a komunikační technologie (2612R025) Informatika a výpočetní technika K čeština Ostrava 3 volitelný odborný stu. plán
2009/2010 (B2647) Informační a komunikační technologie (2612R059) Mobilní technologie K čeština Ostrava 3 volitelný odborný stu. plán
2008/2009 (B2647) Informační a komunikační technologie (2601R013) Telekomunikační technika P čeština Ostrava 2 povinně volitelný stu. plán
2008/2009 (B2647) Informační a komunikační technologie (2601R013) Telekomunikační technika K čeština Ostrava 2 povinně volitelný stu. plán

Výskyt ve speciálních blocích

Název blokuAkademický rokForma studiaJazyk výuky RočníkZLTyp blokuVlastník bloku