Politechnika Warszawska - Centralny System Uwierzytelniania
Strona główna

Wstęp do systemów wbudowanych

Informacje ogólne

Kod przedmiotu: 103A-ELxxx-ISP-WSYW
Kod Erasmus / ISCED: (brak danych) / (brak danych)
Nazwa przedmiotu: Wstęp do systemów wbudowanych
Jednostka: Wydział Elektroniki i Technik Informacyjnych
Grupy: ( Przedmioty podstawowe )-Systemy elektroniczne i wbudowane-mgr.-EITI
( Przedmioty podstawowe obieralne )-Systemy zintegrowanej elektroniki i fotoniki-mgr.-EITI
( Przedmioty techniczne )---EITI
( Technika cyfrowa )-Elektronika-inż.-EITI
Punkty ECTS i inne: 4.00 Podstawowe informacje o zasadach przyporządkowania punktów ECTS:
  • roczny wymiar godzinowy nakładu pracy studenta konieczny do osiągnięcia zakładanych efektów uczenia się dla danego etapu studiów wynosi 1500-1800 h, co odpowiada 60 ECTS;
  • tygodniowy wymiar godzinowy nakładu pracy studenta wynosi 45 h;
  • 1 punkt ECTS odpowiada 25-30 godzinom pracy studenta potrzebnej do osiągnięcia zakładanych efektów uczenia się;
  • tygodniowy nakład pracy studenta konieczny do osiągnięcia zakładanych efektów uczenia się pozwala uzyskać 1,5 ECTS;
  • nakład pracy potrzebny do zaliczenia przedmiotu, któremu przypisano 3 ECTS, stanowi 10% semestralnego obciążenia studenta.
Język prowadzenia: polski
Jednostka decyzyjna:

103000 - Wydział Elektroniki i Technik Informacyjnych

Kod wydziałowy:

WSYW

Numer wersji:

1

Skrócony opis:

Przedstawienie podstawowych zagadnień związanych z systemami wbudowanymi i zaznajomienie z metodami projektowania, realizacji i uruchamiania prostych systemów wbudowanych ze szczególnym uwzględnieniem mikroprocesorów wykorzystujących architekturę Cortex-M. Po przedmiocie WSYW student powinien rozumieć różnicę między zwykłym systemem komputerowym a systemem wbudowanym, powinien potrafić zaprojektować i zrealizować prosty system wbudowany wykorzystujący mikroprocesor ARM Cortex-M i komunikujący się z układami peryferyjnymi za pośrednictwem typowych interfejsów takich jak I2C, SPI, UART, 1-Wire itp. wykorzystując przerwania i DMA, powinien umieć przetestować pracę zaprojektowanego systemu przy pomocy dedykowanego oprogramowania. Powinien umieć zapewnić właściwe zasilanie systemu z uwzględnieniem trybów ograniczonego poboru mocy...

Pełny opis:

Informacje ogólne:

Zajęcia będą obejmować klasyczne wykłady wprowadzające w zagadnienia ogólne oraz laboratorium. Wykłady zostaną przeprowadzone w formie 8 wykładów dwugodzinnych. Po zakończeniu wykładów zostanie przeprowadzony sprawdzian. Sprawdzian poprawkowy zostanie przeprowadzony pod koniec semestru.


Zajęcia laboratoryjne będą trojakiego rodzaju:

  1. Zajęcia wprowadzające, podczas których studenci z bezpośrednią pomocą prowadzącego będą zapoznawać się z używanym środowiskiem oraz z kolejnymi zagadnieniami (5 spotkań).
  2. Zajęcia sprawdzające, podczas których studenci będą samodzielnie rozwiązywać proste problemy opisane w instrukcji i dające się zrealizować w ramach pojedynczych zajęć (3h). Zajęcia te mogą wymagać wcześniejszego przygotowania planu pracy (który studenci powinni przesłać prowadzącemu). Prowadzący będzie oceniać przebieg samodzielnej pracy w laboratorium, uzyskane wyniki i przygotowany raport końcowy (po jego przesłaniu). (5 spotkań, w miarę możliwości na zmianę z zajęciami typu 1)
  3. Zajęcia związane z opracowaniem i uruchomieniem w laboratorium bardziej złożonego systemu. Powinny one odbywać się podczas 5 ostatnich spotkań w laboratorium. W ich ramach studenci będą pod nadzorem i opieką prowadzącego opracowywać, uruchamiać i testować bardziej złożony system, wykorzystując wiedzę zdobytą i przećwiczoną podczas zajęć typu 1 i 2.


Opis wykładu:

  1. Wstęp, omówienie tematyki systemów wbudowanych, klasyfikacja systemów wbudowanych, schemat blokowy systemu wbudowanego
  2. Zagadnienia związane z zasilaniem systemu wbudowanego i podłączaniem układów zewnętrznych – analogowych i cyfrowych. Zagadnienia związane z odsprzężeniem zasilania, prowadzeniem masy, barierami izolacyjnymi
  3. Omówienie architektury ARM z uwzględnieniem podstawowych układów peryferyjnych.
  4. Wybrane języki programowania i środowiska używane do tworzenia oprogramowania dla systemów wbudowanych.
  5. Zagadnienia ekonomiczne związane z realizacją systemów wbudowanych – optymalizacja kosztów. Zagadnienia związane z certyfikacją systemów wbudowanych.


Laboratorium:

Zajęcia laboratoryjne pozwolą studentom zapoznać się w praktyce z następującymi zagadnieniami:

  • Środowisko do tworzenia oprogramowania dla używanych systemów, biblioteki
  • Uruchamianie i debugowanie oprogramowania na systemie wbudowanym
  • Konfiguracja i obsługa wewnętrznych zegarów i urządzeń peryferyjnych
  • Wykorzystanie przerwań i DMA
  • Zapewnienie niezawodności systemu
  • Obsługa interfejsów komunikacyjnych
  • Obsługa wejść i wyjść analogowych
  • Korzystanie z pamięci nieulotnej
  • Zarządzanie poborem mocy


Końcowe zajęcia laboratoryjne związane ze stworzeniem i uruchomieniem większego systemu będą obejmować następujące elementy:

  • Wybór zadania do rozwiązania, dobór właściwego procesora z wykorzystaniem CubeMX, wybór właściwego modułu mikroprocesorowego i płytek rozszerzających, opracowanie schematu zaprojektowanej platformy sprzętowej.
  • Stworzenie i uruchomienie oprogramowania diagnostycznego dowodzącego poprawnego działania opracowanej platformy sprzętowej.
  • Stworzenie, uruchomienie i przetestowanie oprogramowania realizującego założoną funkcjonalność projektowanego systemu.
Literatura:

  1. Mikrokontrolery STM32 w praktyce, Krzysztof Paparocki, BTC, 2011
  2. Mikrokontrolery STM32 dla początkujących, Aleksander Kurczyk, BTC, 2019
  3. Cortex-M3 Technical Reference Manual, ARM Infocenter
  4. Literatura uzupełniająca dotycząca FreeRTOS i MicroPythona
    • Mastering the FreeRTOS Real Time Kernel - a Hands On Tutorial Guide
    • FreeRTOS V10.0.0 Reference Manual
    • Programming with MicroPython, Nicholas H. Tollervey, O'Reilly Media; September 2017


Oprogramowanie:

CubeMX, środowisko do tworzenia i uruchamiania oprogramowania dla procesorów ARM

Metody i kryteria oceniania:

Zaliczenie przedmiotu odbędzie się na podstawie oceny łącznej uzyskanej przez zsumowanie punktów zdobytych na sprawdzianach oraz w laboratorium.

Zajęcia w cyklu "rok akademicki 2023/2024 - sem. zimowy" (zakończony)

Okres: 2023-10-01 - 2024-02-18
Wybrany podział planu:
Przejdź do planu
Typ zajęć:
Laboratorium, 45 godzin, 108 miejsc więcej informacji
Wykład, 15 godzin, 108 miejsc więcej informacji
Koordynatorzy: Wojciech Zabołotny
Prowadzący grup: Krzysztof Gołofit, Michał Kruszewski, Bartosz Szkoda, Wojciech Zabołotny
Lista studentów: (nie masz dostępu)
Zaliczenie: Ocena łączna
Jednostka realizująca:

103300 - Instytut Systemów Elektronicznych

Zajęcia w cyklu "rok akademicki 2022/2023 - sem. zimowy" (zakończony)

Okres: 2022-10-01 - 2023-02-19
Wybrany podział planu:
Przejdź do planu
Typ zajęć:
Ćwiczenia, 15 godzin, 100 miejsc więcej informacji
Laboratorium, 15 godzin, 100 miejsc więcej informacji
Projekt, 15 godzin, 100 miejsc więcej informacji
Wykład, 15 godzin, 100 miejsc więcej informacji
Koordynatorzy: Wojciech Zabołotny
Prowadzący grup: Krzysztof Gołofit, Elżbieta Kałamajska, Michał Kruszewski, Krzysztof Starecki, Wojciech Zabołotny
Lista studentów: (nie masz dostępu)
Zaliczenie: Ocena łączna
Jednostka realizująca:

103300 - Instytut Systemów Elektronicznych

Opisy przedmiotów w USOS i USOSweb są chronione prawem autorskim.
Właścicielem praw autorskich jest Politechnika Warszawska.
pl. Politechniki 1, 00-661 Warszawa tel: (22) 234 7211 https://pw.edu.pl kontakt deklaracja dostępności USOSweb 7.0.0.0-7 (2024-03-18)