Předmět: Computer Hardware

« Zpět
Název předmětu Computer Hardware
Kód předmětu UAI/609
Organizační forma výuky Přednáška + Cvičení
Úroveň předmětu Bakalářský
Rok studia nespecifikován
Četnost výuky V každém akademickém roce, jen v letním semestru.
Semestr Letní
Počet ECTS kreditů 6
Vyučovací jazyk čeština
Statut předmětu Povinně-volitelný
Způsob výuky Kontaktní
Studijní praxe Nejedná se o pracovní stáž
Doporučené volitelné součásti programu Není
Vyučující
  • Novák Václav, Ing. CSc.
Obsah předmětu
Přednášky: 1. Části mikropočítače a jeho možnosti využití. Vývojové prostředí MPLABC - překladač C, debugger. Vysvětlení architektury mikropočítače. Použití pragma direktiv při překladu. Kompilace jednoduchého programu, nahrání do paměti mikropočítače. Modifikace programových parametrů. Opakování Ohmova a Kirchhoffových zákonů. Led diody a jejich využití. 2. Vstupy mikroprocesoru, matice 4x4,obvody pro eliminaci přechodových dějů, použití debuggeru pro zobrazení dat z paměti v šestnáctové soustavě. 3. LCD displej Hitachi 16x2, jeho parametry a konfigurační příkazy. Programování displeje. Úvod do problematikyobsluhy přerušení, nastavení příznaků. Základy měření s osciloskopem a logickým analyzátorem. Připojení displeje k mikropočítači pomocí drátových vodičů, seznámení se zapojením. 4. Úvod do problematiky časovačů, možnosti jejich parametrů, propojování. Oscilátory, jejich použití a význam pro mikropočítače. Konstrukce programovatelného čítače. Ochrana vstupu testovacího vybavení. Parametry měřících přístrojů (multimetrů), jejich možnosti a omezení. 5. Metody konverze analogového signálu na digitální, omezení A-D převodníků, vstupní obvody, návrh a zapojení jednoduchého digitálního voltmetru. 6. Digitálně analogové převodníky (1R-2R), pulzně šířková modulace, použití filtrů na bázi dolní propusti. Ukázka softwaru na analýzu signálu. Řízení stejnosměrných elektromotorů, H-můstky 7. Dvouvodičové sběrnice - I2C, SPI, CAN. Použití EEPROM pamětí při realizaci návrhu vlastní sběrnice. Lekce 1-14 budou věnovány práci na individuálních projektech v doučlenných týmech. Cvičení: cvičení 1-9 budou věnovány práci na individuálních projektech v doučlenných týmech 1. Projekt se bude skládat z představení, návrhu,realizace (jak hardwarové tak i softwarové části), odladění a praktického předvedení 2. Každá skupina bude mít přednášku ohledně problému návrhu na téma z následujících oblastí 1. Klidový mód (s nízkým příkonem) - uspání - navození a vystoupení z těchto stavů. 2. Hodiny reálného času. 3. Vícenásobné kódování signálu 4. Bipolární a unipolární krokové motory - požadavky na krokové motory 5. Návrh obvodů, základy pojmy - impedance, kapacita, indukčnost, použití cívky a kondenzátoru. 6. Použití komparátorů, Schmidtovy spouštěče, tvarování signálu. 7. Základy zpracování signálu - úvod to rychlé Fourierovy transformace 8. Zásady psaní kódu - hazardy v obvodech. 9. Ukázka realizovaného řešení, včetně třístránkového popisu řešení, včetně schémat a výpisu zdrojového kódu .

Studijní aktivity a metody výuky
Monologická (výklad, přednáška, instruktáž), Laboratorní práce
  • Domácí příprava na výuku - 150 hodin za semestr
  • Semestrální práce - 20 hodin za semestr
Výstupy z učení
Kurs vysvětluje základní a středně obtížné programování PIC controllerů. Dále, základní koncepty HW elektoniky, schematické symboly, interface s čidly, plánovaní. Cílem je též zhotovení a popsání vlastního projektu. Přednášky budou v češtině, ale veškerá terminologie bude v angličtině.
V tomto předmětu získávají studenti přehled o připojení, programování a řízení periferii. Naučí se využít jednotlivých částí počítače pro získávání informací a řízení procesů.
Předpoklady
Základní znalost programování v jazyku C a jeho variant

Hodnoticí metody a kritéria
Analýza výkonů studenta, Seminární práce, Průběžné hodnocení

Předmět přepokládá aktivní práci studentů v laboratoři a vypracování konkrétního projektu z oblasti počítačů.
Doporučená literatura
  • Data stránky a poučení z webových stránek Microchip. / Data sheets and tutorials on line at the Microchip site..


Studijní plány, ve kterých se předmět nachází
Fakulta Studijní plán (Verze) Kategorie studijního oboru/specializace Doporučený ročník Doporučený semestr
Fakulta: Přírodovědecká fakulta Studijní plán (Verze): Aplikovaná informatika - specializace Informační systémy a technologie (1) Kategorie: Informatické obory - Doporučený ročník:-, Doporučený semestr: Letní
Fakulta: Přírodovědecká fakulta Studijní plán (Verze): Měřicí a výpočetní technika (1) Kategorie: Elektrotechnika, telekomunikační a výpočetní technika 2 Doporučený ročník:2, Doporučený semestr: Letní