SylabUZ

Generate PDF for this page

Embedded Measurement Systems - course description

General information
Course name Embedded Measurement Systems
Course ID 06.0-WE-ED-PSW-CSP
Faculty Faculty of Computer Science, Electrical Engineering and Automatics
Field of study Electrical Engineering
Education profile academic
Level of studies Second-cycle studies leading to MSc degree
Beginning semester winter term 2023/2024
Course information
Semester 2
ECTS credits to win 5
Course type obligatory
Teaching language polish
Author of syllabus
  • dr hab. inż. Janusz Kaczmarek, prof. UZ
Classes forms
The class form Hours per semester (full-time) Hours per week (full-time) Hours per semester (part-time) Hours per week (part-time) Form of assignment
Lecture 30 2 18 1,2 Credit with grade
Laboratory 30 2 18 1,2 Credit with grade
Project 15 1 9 0,6 Credit with grade

Aim of the course

  • 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

Prerequisites

  1. Elektronika
  2. Technika mikroprocesorowa
  3. Podstawy programowania

Scope

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. Problematyka efektywności energetycznej systemów wbudowanych. Oszczędne tryby pracy mikroprocesorów.

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. Przykłady systemów operacyjnych czasu rzeczywistego (komercyjnych i niekomercyjnych) przeznaczonych dla dedykowanych systemów mikroprocesorowych.

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.

Charakterystyka przetworników analogowo-cyfrowych i cyfrowo-analogowych oraz ich implementacja układowa w systemach mikroprocesorowych. Programowe procedury sterowania przetwornikami analogowo-cyfrowymi i cyfrowo-analogowymi.

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

Teaching methods

Wykład: wykład konwencjonalny

Laboratorium: ćwiczenia laboratoryjne, praca w grupach

Projekt: metoda projektu, dyskusje i prezentacje

Learning outcomes and methods of theirs verification

Outcome description Outcome symbols Methods of verification The class form

Assignment conditions

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%

Recommended reading

  1. Tumański S.: Technika pomiarowa, Wydawnictwo Naukowe PWN, WNT, Warszawa, 2021.
  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.

Further reading

  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.

Notes


Modified by dr hab. inż. Janusz Kaczmarek, prof. UZ (last modification: 20-03-2023 19:28)