PRZEWODNIK PO PRZEDMIOCIE

Transkrypt

1 Nazwa przedmiotu: PROGRAMOWANIE SYSTEMÓW WBUDOWANYCH Kierunek: Mechatronika Rodzaj przedmiotu: obowiązkowy w ramach treści specjalności: systemy sterowania Rodzaj zajęd: wykład, laboratorium I KARTA PRZEDMIOTU CEL PRZEDMIOTU PRZEWODNIK PO PRZEDMIOCIE C1. Zapoznanie studentów z problematyką zaawansowanego programowania 8 i 32 bitowych wbudowanych poprzez realizację złożonych aplikacji wykorzystujących możliwości sprzętowe i programowe elementów peryferyjnych. C2. Nabycie przez studentów praktycznych umiejętności projektowania, programowania, uruchamiania, testowania i usuwania błędów rozbudowanych aplikacji realizowanych w systemach wbudowanych. WYMAGANIA WSTĘPNE W ZAKRESIE WIEDZY, UMIEJĘTNOŚCI I INNYCH KOMPETENCJI 1. Wiedza z zakresu matematyki, techniki cyfrowej i podstaw programowania. 2. Umiejętnośd wykonywania działao matematycznych do rozwiązywania postawionych zadao związanych doborem parametrów pracy oprogramowywanych elementów peryferyjnych mikrokontrolerów. 3. Umiejętnośd korzystania z różnych źródeł informacji w tym z instrukcji i dokumentacji technicznej. 4. Umiejętności pracy samodzielnej i w grupie. 5. Umiejętności prawidłowej interpretacji i prezentacji własnych działao. EFEKTY KSZTAŁCENIA EMBEDDED SYSTEMS PROGRAMMING Poziom przedmiotu: II stopnia Liczba godzin/tydzieo: 1W, 2L Kod przedmiotu: C02 Rok: I Semestr: II Liczba punktów: 3 ECTS EK 1 Identyfikuje i wyjaśnia podstawowe zagadnienia z zakresu programowania EK 2 potrafi wymienid i opisad środowiska programistyczne i oraz w jaki sposób z nich skorzystad, by przygotowad i uruchomid aplikację, EK 3 potrafi wymienid i opisad wybrane mikrokontrolery pod względem sprzętowym i programowym, EK 4 potrafi zaprojektowad układ logiczny programu, który będzie realizował zadania wybranej aplikacji, EK 5 potrafi wykorzystad środowisko programistyczne do napisania, skompilowania, uruchomienia, testowania w celu detekcji i eliminacji błędów, EK 6 potrafi dokonad doboru mikrokontrolera do określonej aplikacji z uwzględnieniem zestawu jego elementów peryferyjnych i parametrów ich pracy dla bieżących i przyszłych potrzeb aplikacji,

2 EK 7 potrafi przygotowad sprawozdanie z przebiegu realizacji dwiczeo. TREŚCI PROGRAMOWE Forma zajęd WYKŁADY Liczba godzin W 1 Wprowadzenie do programowania wbudowanych. Omówienie zakresu 1 przedstawianej problematyki. W 2 Pamięd w systemach wbudowanych. Architektura pamięci. 1 W 3 Wpływ oprogramowania na projektowanie sprzętu. Migracja oprogramowania do 1 nowej architektury procesora. W 4 Dobór CPU do wymagao aplikacji. 1 W 5 Powstające technologie do rozwoju oprogramowania dla 1 wbudowanych. W 6 Wybór środowiska programistycznego. Eclipse jako praktyczna opcja otwartego 1 środowiska programistycznego. W 7 Aspekty programowania w C i C++. 1 W 8 Systemy czasu rzeczywistego. 1 W 9 Systemy operacyjne czasu rzeczywistego. 1 W 10 Praca sieciowa wbudowanych. 1 W 11 Logika programowalna w systemach wbudowanych. 1 W 12 Programowanie dla nietypowych układów pamięci. 1 W 13 Auto-testowanie w systemach wbudowanych. 1 W 14 Elementy interfejsu użytkownika w systemach wbudowanych. 1 W 15 Przykłady aplikacji. 1 Forma zajęd LABORATORIUM Liczba godzin L 1 Omówienie zadao projektowych dla systemu 8-bitowego. Środowisko µvision. 2 L 2 Przykłady procedur. 2 L 3 Realizacja zawansowanych funkcji pomiarowych przy pomocy timer-ów. 2 L 4 Generacja przebiegu z MSI. 2 L 5 Projekt dla systemu 8-bitowego. Wybór aplikacji, określenie założeo projektowych. 2 L 6 Realizacja projektu. 2 L 7 Testowanie aplikacji. Dyskusja uzyskanych efektów działania aplikacji. 2 L 8 Omówienie zadao projektowych dla systemu 32-bitowego. Środowisko Eclipse. 2 L 9 Obsługa portów równoległych dla mikrokontrolera 32-bitowego. 2 L 10 Układ USART i system przerwao. 2 L 11 Obsługa graficznego wyświetlacza LCD przez port SPI. 2 L 12 Obsługa portu USB. 2 L 13 Projekt dla systemu 32-bitowego. Określenie założeo projektowych. 2 L 14 Realizacja projektu. 2 L 15 Testowanie aplikacji. Dyskusja uzyskanych efektów działania aplikacji. 2 NARZĘDZIA DYDAKTYCZNE 1. wykład z wykorzystaniem prezentacji multimedialnych 2. dwiczenia laboratoryjne, opracowanie sprawozdao z realizacji przebiegu dwiczeo 3. przykładowe programy 4. instrukcje do wykonania dwiczeo laboratoryjnych 5. środowiska programistyczne do realizacji programu dwiczeo 6. urządzenia zewnętrzne takie jak: zasilacze, generatory, oscyloskopy pomocne w realizacji niektórych zadao 2

3 7. stanowiska do dwiczeo wyposażone w płytki ewaluacyjne zawierające mikrokontrolery i zewnętrzne elementy wykorzystywane do realizacji programu dwiczeo SPOSOBY OCENY ( F FORMUJĄCA, P PODSUMOWUJĄCA). ocena przygotowania do dwiczeo laboratoryjnych. ocena umiejętności stosowania zdobytej wiedzy podczas wykonywania dwiczeo F3. ocena sprawozdao z realizacji dwiczeo objętych programem nauczania F4. ocena aktywności podczas zajęd. ocena umiejętności rozwiązywania postawionych problemów oraz sposobu prezentacji uzyskanych wyników zaliczenie na ocenę* P2. ocena opanowania materiału nauczania będącego przedmiotem wykładu zaliczenie wykładu (lub egzamin) *) warunkiem uzyskania zaliczenia jest otrzymanie pozytywnych ocen ze wszystkich ćwiczeń laboratoryjnych, OBCIĄŻENIE PRACĄ STUDENTA Forma aktywności Godziny kontaktowe z prowadzącym Zapoznanie się ze wskazaną literaturą Przygotowanie do dwiczeo laboratoryjnych Wykonanie sprawozdao z realizacji dwiczeo laboratoryjnych (czas poza zajęciami laboratoryjnymi) Udział w konsultacjach Przygotowanie do testu z wykładu Średnia liczba godzin na zrealizowanie aktywności 15W 30L 45 h 2.5 h 10 h 10 h 5 h 2.5 h Suma 75 h SUMARYCZNA LICZBA PUNKTÓW ECTS DLA PRZEDMIOTU Liczba punktów ECTS, którą student uzyskuje na zajęciach wymagających bezpośredniego udziału prowadzącego Liczba punktów ECTS, którą student uzyskuje w ramach zajęd o charakterze praktycznym, w tym zajęd laboratoryjnych i projektowych 3 ECTS 2 ECTS 2 ECTS LITERATURA PODSTAWOWA I UZUPEŁNIAJĄCA 1. Pełka R.: Mikrokontrolery architektura, programowanie, zastosowania WKŁ, Warszawa 2000,, 2. Majewski Jacek, Kardach Krzysztof: Programowanie mikrokontrolerów z serii 8x51 w języku C. Wrocław: Oficyna Wydaw. PWroc. 2002, 150 s. 64 rys. 6 tab. + CD-ROM Bibliogr. s. 132, 3. Brzoza-Woch R.: Mikrokontrolery AT91SAM7 w przykładach, Wydawnictwo BTC, wydanie 1, Legionowo 2009, 4. Colin Walls: Embedded Software: The Works, Elsevier, Boston, 2006, 5. Zurawski R.: Embedded Systems CRC Press 2006, 6. Wayne Wolf: Computers as Components: Principles of Embedded Computing System Design Morgan & Kaufman 2000, 7. Stephen A. Edwards: Languages for Digital Embedded Systems Kluver, 2000, 3

4 8. Marwedel P.: Embedded System Design Kluwer Academic Publishers, Boston PROWADZĄCY PRZEDMIOT ( IMIĘ, NAZWISKO, ADRES ) Dr inż. Jerzy Jelonkiewicz, jerzy.jelonkiewicz@iisi.pcz.pl Matryca realizacji i weryfikacji efektów kształcenia Efekt kształcenia EK1 EK2 Odniesienie danego efektu do efektów zdefiniowanych dla całego programu (PEK) K_W04_A_04 K_W17_C_02 K_W04_A_04 K_W17_C_02 Cele przedmiotu C1 EK3 K_W17_C_02 C1 EK4 EK5 K_U04_A_04 K_U17_C_02 K_U04_A_04 K_U17_C_02 Treści programowe Narzędzia dydaktyczne 1-7 C1 W6, L1, L8 1-5 C2 C2 EK6 K_W17_C_02 C2 1-4, 7 1-4, 6, 7 EK7 K_U01_A_01 C Sposób oceny P2 P2 F3 F4 F3 F4 F3 P2 4

5 II. FORMY OCENY - SZCZEGÓŁY EK1, EK2, EK3 Student identyfikuje i objaśnia podstawowe zagadnienia z zakresu podaje przykłady wykorzystania takich Na ocenę 2 Na ocenę 3 Na ocenę 4 Na ocenę 5 Student nie objaśnia podstawowych pojęd z zakresu wbudowanych Student częściowo identyfikuje oraz objaśnia zagadnienia z zakresu wbudowanych Student identyfikuje oraz objaśnia zagadnienia z zakresu potrafi wskazad właściwą metodę realizacji zadania z wykorzystaniem systemu wbudowanego Student szczegółowo identyfikuje oraz objaśnia zagadnienia z zakresu materiału objętego programem nauczania, samodzielnie zdobywa i poszerza wiedzę przy użyciu różnych źródeł EK4, EK5, EK6 Student potrafi zastosowad zdobytą wiedzę w praktycznym rozwiązywaniu problemów związanych z systemami wbudowanymi Student nie potrafi zrealizowad prostej aplikacji z wykorzystaniem nawet z pomocą wytyczonych instrukcji oraz prowadzącego Student nie potrafi wykorzystad zdobytej wiedzy, zadania wynikające z realizacji dwiczeo wykonuje z pomocą prowadzącego Student poprawnie wykorzystuje wiedzę oraz samodzielnie rozwiązuje problemy wynikające w trakcie realizacji dwiczeo Student potrafi dokonad wyboru właściwych elementów peryferyjnych systemu wbudowanego do realizacji zadania oraz wykorzystad środowisko programistyczne do napisania, skompilowania, uruchomienia i testowania aplikacji EK7 Student potrafi efektywnie prezentowad i dyskutowad wyniki własnych działao Student nie opracował sprawozdania/ Student nie potrafi zaprezentowad wyników swoich badao Student wykonał sprawozdanie z wykonanego dwiczenia, ale nie potrafi dokonad interpretacji oraz analizy wyników własnych badao Student wykonał sprawozdanie z wykonanego dwiczenia, potrafi prezentowad wyniki swojej pracy oraz dokonuje ich analizy Student wykonał sprawozdanie z wykonanego dwiczenia, potrafi w sposób zrozumiały prezentowad, oraz dyskutowad osiągnięte wyniki Dopuszcza się wystawienie oceny połówkowej o ile student spełniający wszystkie efekty kształcenia wymagane do oceny pełnej spełnia niektóre efekty kształcenia w stopniu odpowiadającym ocenie wyższej. III. INNE PRZYDATNE INFORMACJE O PRZEDMIOCIE 1. Wszelkie informacje dla studentów (prezentacje do zajęd, instrukcje do dwiczeo laboratoryjnych, przykładowe aplikacje) dostępne są na stronie internetowej 2. Informacja na temat konsultacji przekazywana jest studentom podczas pierwszych zajęd danego z 5

6 przedmiotu. 6