Detail předmětu
Hardware a mikroprocesorová technika
FSI-VHT Ak. rok: 2023/2024 Zimní semestr
Kurz je zaměřen na osvojení základních znalostí počítačového hardware. Důraz je kladen na princip fungování a realizaci počítače a periferních zařízení a způsobů komunikace mezi nimi. Studenti se na praktických příkladech pomocí vývojových kitů naučí řešit základní úlohy z uP techniky (ovládání I/O, řízení servo motorů, čtení dat ze senzorů apod.).
Jazyk výuky
čeština
Počet kreditů
4
Garant předmětu
Zajišťuje ústav
Vstupní znalosti
Základní znalosti matematiky a fyziky, programování v jazyce C.
Pravidla hodnocení a ukončení předmětu
Aktivní účast ve cvičeních, odladění zadaných programů pro řízení mikropočítače. Závěrečný projekt.
Zameškaná cvičení lze nahradit odevzdáním zadané práce
Učební cíle
Získání přehledu o hardware současných počítačů a periferií. Osvojení praktických znalostí a dovedností tákajících se volby mikropočítače, návrhu konfigurace, volby vhodných periferních zařízení a také programování mikroprocesorů.
Schopnost navrhnout a realizovat vhodnou konfiguraci počítače a vytvořit potřebný software dle požadavků aplikace.
Použití předmětu ve studijních plánech
Program B-STR-P: Strojírenství, bakalářský
specializace AIŘ: Aplikovaná informatika a řízení, povinný
Typ (způsob) výuky
Přednáška
26 hod., nepovinná
Vyučující / Lektor
Osnova
1. Binární reprezentace dat, číselné soustavy, bitové operace.
2. Princip práce počítače. Základy programování v assembleru.
3.-4. Pasivní a aktivní elektronické součástky, analogové a číslicové obvody.
5. Technologie číslicových I/O, kombinační logické obvody.
6. Sekvenční logické obvody, klopné obvody.
7. Paměti. Sběrnice, přerušení, DMA.
8. I/O obvody, paralelní a sériový vstup, UART.
9. Čítače, časovače. A/D a D/A převodníky.
10. Komunikační rozhraní (V24, USB, CAN, I2C).
11. Periferní zařízení – zobrazovací jednotky, tiskárny, kamery, externí paměti.
12. Signálové procesory, programovatelná hradlová pole.
13. Moderní trendy hardware a mikroprocesorové techniky.
Laboratorní cvičení
14 hod., povinná
Vyučující / Lektor
Osnova
1. Práce s výpočetní technikou, elektronikou a měřicími přístroji.
2. Zapojení s diskrétními součástkami.
3. Zapojení s číslicovými integrovanými odbvody.
4. A/D a D/A převodníky.
5. Programování mikroprocesorových systémů – konfigurace, digitální vstupy a výstupy.
6. Programování mikroprocesorových systémů – D/A, A/D převodníky, PWM.
7. Programování mikroprocesorových systémů – řízení krokových a DC motorů.
Cvičení s počítačovou podporou
12 hod., povinná
Vyučující / Lektor
Osnova
1., 2. Programování v assembleru.
3., 4. Programovací jazyk ANSI C.
5. Programovací jazyk Python.
6. Obhajoba semestrálních projektů.