Opis kursu

1. Kod kursu:ETP2921

2. Nazwa kursu: Mikroprocesory

3. Język wykładowy: polski

Forma kursu	Wykład	Ćwiczenia	Laboratorium	Projekt	Seminarium
Tygodniowa liczba godzin ZZU	2	0	2	0	0
Semestralna liczba godzin ZZU	30	0	30	0	0
Forma zaliczenia	Na ocenę		ocena
Punkty ECTS	2		3
Liczba godzin CNPS	60		90

4. Poziom kursu: podstawowy

5. Wymagania wstępne: Programowanie w języku C, kursy podstaw elektrotechniki i elektroniki o zakresie obejmującym podstawowe układy cyfrowe: bramki, przerzutniki, liczniki i rejestry (np. Obwody elektryczne 1 i 2, Przyrządy i układy półprzewodnikowe 1 i 2, Mikroelektroniczne układy analogowe i cyfrowe 1 i 2) oraz jednoczesne uczestniczenie w kursie Mikroprocesory - laboratorium

6. Imię, nazwisko tytuł/stopień prowadzącego: Grzegorz Smołalski, dr inż.

7. Imiona i nazwiska oraz tytuły/stopnie członków zespołu dydaktycznego: --

8. Rok: studia II stopnia, stacjonarne Semestr: 2

9. Typ kursu: wybieralny

10. Cele zajęć (efekty kształcenia):

1. Zapoznanie Słuchaczy z zasobami przykładowego mikroprocesora oraz z możliwościami ich wykorzystania

2. Zapoznanie z wybranymi technikami programowania w języku asemblera

3. Zapoznanie z przykładowym środowiskiem przygotowywania i uruchamiania programów

11. Forma nauczania: tradycyjna

12. Krótki opis zawartości całego kursu:

Celem kursu jest zaprezentowanie zasobów typowego mikroprocesora (na przykładzie układu 8051 lub któregoś z kontrolerów RISC'owych z serii AVR) oraz możliwości jego programowania i stosowania. Wykład jest poświęcony omówieniu wybranych zagadnień związanych z budową mikroprocesora oraz sposobów wykorzystywania jego zasobów programistycznych i układowych. Laboratorium, z kolei, ma na celu praktyczną naukę pisania i uruchamiania programów, głównie w języku asemblera. Wymaga to zapoznania Słuchaczy ze środowiskiem uruchomieniowym zawierającym m. in. edytor, asembler (lub kompilator języka wysokiego poziomu) oraz debuger.

Lab:

Celem kursu jest zaprezentowanie zasobów typowego mikroprocesora (na przykładzie układu 8051 lub któregoś z kontrolerów RISC'owych z serii AVR) oraz możliwości jego programowania i stosowania. Wykład jest poświęcony omówieniu wybranych zagadnień związanych z budową procesora oraz z wykorzystywaniem jego zasobów programistycznych i układowych. Laboratorium, z kolei, ma na celu praktyczną naukę pisania i uruchamiania programów, głównie w języku asemblera. Wymaga to zapoznania Słuchaczy ze środowiskiem uruchomieniowym zawierającym m. in. edytor, asembler (lub kompilator języka wysokiego poziomu) oraz debuger.

13. Wykład:

L.p.	Zawartość tematyczna poszczególnych godzin wykładowych (podać z dokładnością do 2 godzin)	Liczba godzin
1	Mikroprocesor jako programowalny układ cyfrowy	2
2	Struktura programistyczna mikroprocesora	2
3	Procedura przygotowywania prostych programów - język asemblera	2
4	Rozkazy przesłań - tryby adresowania	2
5	Zastosowanie wybranych rozkazów logicznych i arytmetycznych	2
6	Realizacja wybranych struktur programistycznych	2
7	Podział programu na bloki - podprogramy i stos; przekazywanie parametrów do podprogramów	2
8	Porty wejściowo-wyjściowe: ich budowa i wykorzystywanie	2
9	Rachuba czasu i zdarzeń: obliczanie czasu wykonania fragmentu programu; programowa realizacja opóźnień	2
10	Rachuba czasu i zdarzeń: układy czasowo - licznikowe, ich programowanie i możliwości wykorzystania	2
11	Przerwania i ich rodzaje	2
12	Transmisja szeregowa	2
13	Wybrane aspekty programowania mikrokontrolerów w języku C	2
14	Współczesne tendencje w budowie mikroprocesorów	2
15	Kolokwium zaliczeniowe	2

14. Ćwiczenia - zawartość tematyczna: -

15. Laboratorium - zawartość tematyczna: - Zajęcia obejmują praktyczną naukę pisania i uruchamiania prostych programów w języku asemblera. Będzie to polegało m. in. na:

• Praktycznym zapoznaniu się ze stosowanym w laboratorium środowiskiem uruchomieniowym, a zwłaszcza z jego edytorem, asemblerem i debugerem

• Pisaniu i uruchamianiu prostych programów

• Poznawaniu typowych zastosowań rozkazów m. in. z grup rozkazów: przesłań, arytmetyczno-logicznych oraz skoków

• Realizacji wybranych przykładów komunikowania się mikrokontrolera z otoczeniem poprzez porty równoległe: wysyłanie danych, pobieranie stanu linii oraz reagowanie na niego, elementarna współpraca mikrokontrolera z wyświetlaczem i przyciskiem lub klawiaturą.

• Dekompozycja zadań złożonych - wydzielanie podprogramów

• Układy czasowo-licznikowe: podstawowe tryby pracy i możliwości ich wykorzystywania

• System przerwań- wykorzystywanie praktyczne

• Transmisja szeregowa: omówienie stosowanych w danym typie mikrokontrolera metod i parametrów transmisji oraz ćwiczenie wykorzystania wybranych z nich.

16. Projekt - zawartość tematyczna: -

17. Seminarium - zawartość tematyczna: -

18. Literatura podstawowa:

Uwaga: w momencie zmiany stosowanego mikrokontrolera, literatura ulegnie niemal całkowitej wymianie

1. Rydzewski A., Mikrokomputery jednoukładowe rodziny MCS-51. Wydawnictwa Naukowo-Techniczne, Warszawa, 1992.

2. Doliński J., Mikrokomputer jednoukładowy Intel 8051. Wydawnictwo PLJ, Warszawa, 1993.

3. Starecki T., Mikrokontrolery 8051 w praktyce. Wydawnictwo BTC, Warszawa, 2002.

4. Gałka P., Gałka P., Podstawy programowania mikrokontrolera 8051. Pracownia systemów mikroprocesorowych na bazie DSM-51. Zakład Nauczania Informatyki „MIKOM”, Warszawa, 1995.

19. Literatura uzupełniająca:

5. Pełka R., Mikrokontrolery: architektura, programowanie, zastosowania. Wydawnictwa Komunikacji i Łączności, Warszawa, 1999.

6. Dokumentacja środowiska uVision3 Keil dostępna na stronie internetowej producenta, np. „Getting Started User's Guide” lub “uVision IDE User's Guide”. Keil Software.

7. Internet

20. Warunki zaliczenia: na ocenę: wykład - kolokwium, laboratorium -zaliczenie wszystkich kartkówek i zleconych zadań.

Description of the course

4. Course code:ETP2921

5. Course title: Microprocessors

6. Language of the lecturer: polish

Course form	Lecture	Classes	Laboratory	Project	Seminar
Number of hours/week	2	0	2	0	0
Number of hours/semester	30	0	30	0	0
Form of the course completion	with mark		with mark
ECTS credits	2		3
Total student's workload	60		90

21. Level of the course: basic

22. Prerequisites: Programming in C language, any courses concerning electrical engineering and electronics containing description of the basic digital circuits: gates, flip-flops, counters and registers (e.g., Electrical circuits 1, 2 and Semiconductors elements and circuits 1, 2 and Microelectronic analog and digital circuits) and Microprocessors - laboratory.

23. Name, first name and degree of the lecturer/supervisor:

Grzegorz Smołalski, PhD

24. Names, first names and degrees of the team's members: -

25. Year: II level studies Semester: 2

26. Type of the course: optional

27. Aims of the course (effects of the course):

The main aim of the course is to familiarize Students with:

• the resources of typical microprocessor and with possibilities of the application of them

• the selected techniques of programming in the assembler language

• the exemplary developing environment for preparing and debugging programs

28. Form of the teaching: traditional

29. Course description:

The goal of the course is presentation of the resources of typical microprocessor circuit (8051 or some of the RISC microcontrollers from the AVR series) and possibilities of its programming and applying. The lecture is devoted to discussion of some selected problems concerning microprocessor structure and the methods of its resources application. Laboratory, on the other hand, is devoted to practical training in writing and debugging programs, mainly in assembler language. This will need to familiarize Students with some developing environment containing editor, assembler and debugger programs.

30. Lecture:

Particular lectures contents		Number of hours
1	Microprocessor as a programmable digital circuit	2
2	Programming structure of the microprocessor	2
3	The course of the program preparing - the assembler language	2
4	Data transfer instructions - the addressing modes
5	Some typical applications of the logical and arithmetical instructions	2
6	Building of typical programming structures	2
7	Division of the program task into blocks - subroutines and the stack; techniques of parameters' transfer to subroutines	2
8	Input/Output ports: their structure and usage	2
9	Evaluation of the programme execution time; software realization of delays	2
10	Timers and counters circuit - its programming and applying	2
11	Interrupts	2
12	Serial transmission of data	2
13	Microprocessors programming in C - selected problems	2
14	Contemporary microprocessors - development tendencies	2
15	The course completion colloquium	2

31. Classes - the contents: -

32. Laboratory - the contents: -

The laboratory comprises practical learning of writing and debugging simple programs in the assembler language. This consists in:

1. Practical familiarization with the program development environment used in the laboratory

2. Writing and debugging of simple programs

3. Learning of typical applications of some instructions from arithmetical, logical and from program control sets

4. Realizing of selected examples of microcontroller communication with its environment using parallel ports: sending data out, receiving the state of a given input line and reacting on it, some basic examples of the microcontroller communication with a display or with a keyboard.

5. Complex tasks decomposition - subroutines separation

6. Timers/counters circuit: basic working modes and their application

7. Interrupts system - applying techniques

8. Serial data transmission: practical applying of some methods implemented in the microcontroller used in the laboratory

33. Project - the contents: -

34. Seminar - the contents: -

35. Basic literature:

Note: when the microcontroller circuit used in the laboratory is changed, the proposed literature will be mostly replaced

8. Rydzewski A., Mikrokomputery jednoukładowe rodziny MCS-51. Wydawnictwa Naukowo-Techniczne, Warsaw, 1992.

9. Doliński J., Mikrokomputer jednoukładowy Intel 8051. Wydawnictwo PLJ, Warsaw, 1993.

10. Starecki T., Mikrokontrolery 8051 w praktyce. Wydawnictwo BTC, Warsaw, 2002.

11. Gałka P., Gałka P., Podstawy programowania mikrokontrolera 8051. Pracownia systemów mikroprocesorowych na bazie DSM-51. Zakład Nauczania Informatyki „MIKOM”, Warsaw, 1995.

36. Additional literature:

12. Pełka R., Mikrokontrolery: architektura, programowanie, zastosowania. Wydawnictwa Komunikacji i Łączności, Warsaw, 1999.

13. The set of user's manuals for the uVision3, Keil available on the homepage of the producer, eg. „Getting Started User's Guide” or “uVision IDE User's Guide”. Keil Software.

14. Internet

37. Conditions of the course acceptance/credition:

With mark: lecture - colloquium, laboratory - completion of all tests in the course of the semester and completion of all the instructed tasks.

---