SylabUZ

Wygeneruj PDF dla tej strony

Pomiarowe systemy wbudowane - opis przedmiotu

Informacje ogólne
Nazwa przedmiotu Pomiarowe systemy wbudowane
Kod przedmiotu 06.0-WE-ED-PSW-CSP
Wydział Wydział Informatyki, Elektrotechniki i Automatyki
Kierunek Elektrotechnika
Profil ogólnoakademicki
Rodzaj studiów drugiego stopnia z tyt. magistra inżyniera
Semestr rozpoczęcia semestr zimowy 2020/2021
Informacje o przedmiocie
Semestr 2
Liczba punktów ECTS do zdobycia 5
Typ przedmiotu obowiązkowy
Język nauczania polski
Sylabus opracował
  • dr hab. inż. Janusz Kaczmarek, prof. UZ
Formy zajęć
Forma zajęć Liczba godzin w semestrze (stacjonarne) Liczba godzin w tygodniu (stacjonarne) Liczba godzin w semestrze (niestacjonarne) Liczba godzin w tygodniu (niestacjonarne) Forma zaliczenia
Wykład 30 2 18 1,2 Zaliczenie na ocenę
Laboratorium 30 2 18 1,2 Zaliczenie na ocenę
Projekt 15 1 9 0,6 Zaliczenie na ocenę

Cel przedmiotu

  • zapoznanie studentów z podstawami projektowania systemów wbudowanych z uwzględnieniem podziału na sprzęt i oprogramowanie
  • ukształtowanie umiejętności w zakresie programowania mikroprocesorowych urządzeń pomiarowych w językach programowania niskiego i wysokiego poziomu
  • ukształtowanie umiejętności w zakresie projektowania mikroprocesorowych urządzeń pomiarowych

Wymagania wstępne

  1. Elektronika
  2. Technika mikroprocesorowa
  3. Podstawy programowania

Zakres tematyczny

Podstawowe pojęcia i definicje. Architektura mikroprocesorowych urządzeń pomiarowych. Metodyka projektowania mikroprocesorowych urządzeń pomiarowych: podział zadań na sprzęt i oprogramowanie, tworzenie dokumentacji technicznej.

Wybrane elementy techniki mikroprocesorowej. Mikroprocesory i mikrokontrolery. Architektura mikrokontrolerów. Przegląd wybranych rodzin mikrokontrolerów. Architektura zmiennoprzecinkowych procesorów sygnałowych. Problematyka efektywności energetycznej systemów wbudowanych. Oszczędne tryby pracy mikroprocesorów. Sprzęganie przetworników analogowo-cyfrowych i cyfrowo-analogowych.

Programowanie mikroprocesorowych urządzeń pomiarowych. Zintegrowane środowiska programistyczne. Języki programowania – programowanie nisko- i wysokopoziomowe. Technika programowania hybrydowego. Metody optymalizacji kodu wynikowego.

Stosowanie systemów operacyjnych czasu rzeczywistego (RTOS) w oprogramowaniu systemów mikroprocesorowych o ograniczonych zasobach. Podstawowe definicje. Zasady i cele stosowania systemów RTOS. Mechanizmy jądra systemów operacyjnych czasu rzeczywistego. Programowa obsługa urządzeń peryferyjnych. Skalowalność systemów RTOS. Przykłady systemów operacyjnych czasu rzeczywistego (komercyjnych i niekomercyjnych) przeznaczonych dla dedykowanych systemów mikroprocesorowych. Systemy RTOS dla urządzeń zasilanych bateryjnie.

Przetwarzanie wyników pomiarów w systemie cyfrowym. Rodzaje arytmetyki i reprezentacje liczbowe. Efektywna arytmetyka stałopozycyjna na liczbach ułamkowych. Transformacje liczb i konwersje kodów. Skalowanie i kalibrowanie. Prezentacja wyników pomiaru.

Implementacja wybranych algorytmów pomiarowo-sterujących. Procedury sterowania przetwornikami a/c i c/a. Akwizycja i generacja sygnałów z zastosowaniem przerwań. Generacji sygnałów analogowych metodami cyfrowymi. Pomiar wartości skutecznej metodą próbkowania. Cyfrowa metoda pomiaru częstotliwości.

Metody kształcenia

Wykład: wykład konwencjonalny

Laboratorium: ćwiczenia laboratoryjne, praca w grupach

Projekt: metoda projektu, dyskusje i prezentacje

Efekty uczenia się i metody weryfikacji osiągania efektów uczenia się

Opis efektu Symbole efektów Metody weryfikacji Forma zajęć

Warunki zaliczenia

Wykład - warunkiem zaliczenia jest uzyskanie pozytywnych ocen z kolokwiów pisemnych przeprowadzonych co najmniej raz w semestrze

Laboratorium - warunkiem zaliczenia jest uzyskanie pozytywnych ocen ze wszystkich ćwiczeń laboratoryjnych, przewidzianych do realizacji w ramach programu laboratorium.

Projekt - warunkiem zaliczenia jest uzyskanie pozytywnych ocen ze wszystkich projektów, przewidzianych do realizacji w ramach zajęć projektowych

Składowe oceny końcowej: wykład: 35% + laboratorium: 35% + projekt: 30%

Literatura podstawowa

  1. Tumański S.: Technika pomiarowa, WNT, Warszawa, 2007.
  2. Kester W.: Przetworniki A/C i C/A. Teoria i praktyka, Wydawnictwo BTC, Legionowo, 2012.
  3. Ryszard Krzyżanowski: Układy mikroprocesorowe, Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa, 2017.
  4. Daca W.: Mikrokontrolery od układów 8-bitowych do 32-bitowych, Wydawnictwo MIKOM, Warszawa, 2000.

Literatura uzupełniająca

  1. Barney G.C.: Intelligent Instrumentation. Microprocessor Applications in Measurement and Control, Prentice Hall, 1988.
  2. Labrosse J.J.: Embedded System Building Blocks, CMP Books, 2000.

Uwagi


Zmodyfikowane przez dr hab. inż. Janusz Kaczmarek, prof. UZ (ostatnia modyfikacja: 22-04-2020 23:25)