SylabUZ

Generate PDF for this page

Embedded Measurement Systems - course description

General information
Course name Embedded Measurement Systems
Course ID 06-WE-ED-PSW
Faculty Faculty of Computer Science, Electrical Engineering and Automatics
Field of study Electrical Engineering / Measurement Systems and Electrical Power Engineering
Education profile academic
Level of studies Second-cycle studies leading to MSc degree
Beginning semester summer term 2016/2017
Course information
Semester 2
ECTS credits to win 6
Course type optional
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
Project 15 1 9 0,6 Credit with grade
Lecture 30 2 18 1,2 Credit with grade
Laboratory 30 2 18 1,2 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

Metrologia, Podstawy techniki mikroprocesorowej, Języki 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. 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. Przetwarzanie sygnałów w czasie rzeczywistym za pomocą procesorów sygnałowych.

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, WNT, Warszawa, 2007.
  2. Daca W.: Mikrokontrolery od układów 8-bitowych do 32-bitowych, Wydawnictwo MIKOM, Warszawa, 2000.
  3. Dąbrowski A.: Przetwarzanie sygnałów przy pomocy procesorów sygnałowych, Wydawnictwo Politechniki Poznańskiej, Poznań, 1998.
  4. Grabowski J, Koślacz S.: Podstawy i praktyka programowania mikroprocesorów, WNT, Warszawa, 1987.

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. Radosław Kłosiński, prof. UZ (last modification: 20-09-2016 14:06)