Мікропроцесорні системи в телекомунікаціях та радіотехніці
Спеціальність: Телекомунікації та радіотехніка
Код дисципліни: 6.172.00.O.033
Кількість кредитів: 6.00
Кафедра: Радіоелектронні пристрої та системи
Лектор: проф. Шаповалов Юрій Іванович
Семестр: 5 семестр
Форма навчання: денна
Завдання: Здатність до абстрактного мислення, аналізу та синтезу. Здатність застосовувати знання у практичних ситуаціях. Здатність планувати та управляти часом. Знання та розуміння предметної області та розуміння професійної діяльності. Здатність працювати в команді. Здатність вчитися і оволодівати сучасними знаннями. Вміння виявляти, ставити та вирішувати проблеми. Здатність до системного мислення; Здатність здійснювати пошук та аналізувати інформацію з різних джерел.
Здатність розуміти сутність і значення інформації в розвитку сучасного інформаційного суспільства. Здатність вирішувати стандартні завдання професійної діяльності на основі інформаційної та бібліографічної культури із застосуванням інформаційно-комунікаційних технологій і з урахуванням основних вимог інформаційної безпеки. Здатність використовувати базові методи, способи та засоби отримання, передавання, обробки та зберігання інформації. Здатність здійснювати комп'ютерне моделювання пристроїв, систем і процесів з використанням універсальних пакетів прикладних програм. Здатність проводити інструментальні вимірювання в інформаційно-телекомунікаційних мережах, телекомунікаційних та радіотехнічних системах.
Результати навчання: Здатність продемонструвати знання основ професійно-орієнтованих дисциплін спеціальності в області радіоелектронних кіл та схемотехніки, теорії електромагнітного поля, теорії радіоелектронних систем, теорії телекомунікаційних мереж, теорії автоматичного керування, методів аналізу радіоелектронних і телекомунікаційних систем і мереж, процесів конструювання і виробництв, програмування програмно-апаратних систем, адміністрування інформаційних мереж, захисту інформації, інформаційних технологій.
Здатність продемонструвати поглиблені знання принаймні в одній з областей радіоелектронних і телекомунікаційних систем і мереж: радіоелектронні системи, телекомунікаційні системи і мережі, інформаційні мереж і зв’язку, технології конструювання та виробництва засобів телекомунікацій, проектування програмно-апаратних систем, розробка програмного забезпечення вбудованих систем, адміністрування інфокомунікаційних мереж.
Застосування розуміння основних властивостей компонентної бази для забезпечення якості та надійності функціонування телекомунікаційних, радіотехнічних систем і пристроїв.
Грамотно застосовувати термінологію галузі телекомунікацій та радіотехніки
Здатність адаптуватися до нових ситуацій та приймати рішення.
Необхідні обов'язкові попередні та супутні навчальні дисципліни: Програмування частини 1 і 2. Програмно-апаратні засоби в ТК і РТ.
Цифрова схемотехніка. Програмування апаратних засобів.
Короткий зміст навчальної програми: У дисципліні детально розглядаються питання проектування цифрових пристроїв з використанням теорії автоматів, програмно-апаратних цифрових пристроїв на мікроконтролерах з процесорними ядрами MCS-51 і Cortex-M3. Розглядається ряд питань проектування програмованих цифрових пристроїв на базі ПЛІС – ПЛМ і ПМЛ. Детально розглядаються питання побудови апаратних частин та програмування мікропроцесорів MCS-51 та Cortex-M3 на мові Асемблер та Ci.
Студенти вчаться проектувати програмовані цифрові пристрої на прикладах протиугонної системи, мілівольтметра, обчислювача віддалеміру та відеоімпульсів з програмованими параметрами тощо.
Опис: 1 Комп’ютеризація суспільства. Історична довідка. Завдання дисципліни. Загальні відомості про МП ARM Cortex. Основи архітектури МП. Система команб\д. Мова Асемблер.
2 Керуючі цифрові автомати. Реалізація обчислювального процесу в комп’ютері. Принцип мікропрограмного керування. Керуючі автомати з жорсткою логікою. Автомати Мілі, Мура.
3 Синтез керуючих цифрових автоматів. Канонічний метод структурного синтезу керуючих автоматів з жорсткою логікою. Канонічне подання структури керуючого автомата.
4 Канонічний метод: Синтез автомата Мілі. Канонічний метод: Синтез автомата Мура.
5 Керуючі автомати з програмованою логікою. Структура автомата з програмованою логікою. Приклад проектування автомата з програмованою логікою.
6 Приклад проектування автомата з програмованою логікою (продовження). П-автомати. Мікропрограмний спосіб реалізації системи команд процесора.
7 Однокристальні МК сімейства MCS-51. Історична довідка. Склад та основні характеристики сімейства МК i8051. Склад та основні характеристики сімейства МК i8051. Призначення виводів MCS-51. Організація пам’яті MCS-51.
8 Однокристальні МК сімейства MCS-51. Організація портів вводу/виводу. Спряження MCS-51 з паралельним АЦП. Робота МК з зовнішньою пам’яттю даних.
9 Однокристальні МК сімейства MCS-51. Спряження МК MCS-51 з індикаторами. Розробка принципової схеми. Програмування
10 Пперетворення двох байтового двійкового числа у двійково-десяткове. Пристрій проти викрадення автомобіля на MCS-51. Алгоритм. Апаратна частина. Програмна частина.
11 Мілівольтметр постійної напруги на АЦП AD7894 та MCS-51. Алгоритм. Апаратна частина. Програмна частина.
12 Два приклади виконання електронних пристроїв на мікропроцесорах. Мілівольтметр (МВ) на програмованій системі на чіпі (PSoC). Обчислювач радіовіддалеміра: теоретичні відомості, блок-схема алгоритму, програма.
13 Таймери -лічильники та система переривань
MCS-51. Загальні відомості. Керування таймерами-лічильниками. Пріоритети переривань. Приклад програми з С/Т та перериванням.
14 Поняття про мови опису цифрових пристроїв. Мова System Verilog. Простіші приклади застосування мови System Verilog.
15 Перспективи розвитку та застосування ЦП. Розпізнавання образів. Персептрон і його навчання. Нейронні мережі.
Методи та критерії оцінювання: Поточний контроль на лабораторних заняттях проводиться з метою виявлення готовності студента до занять у таких формах:
- вибіркове усне опитування перед початком занять;
- оцінка активності студента у процесі занять, внесених пропозицій, оригінальних рішень, уточнень і визначень, доповнень попередніх відповідей і т. ін.
Контрольні запитання поділяються на:
- а) тестові завдання – вибрати вірні відповіді;
- б) проблемні – створення ситуацій проблемного характеру;
- в) питання-репліки – виявити причинно-наслідкові зв’язки;
- г) ситуаційні завдання – визначити відповідь згідно певної ситуації;
- д) питання репродуктивного характеру – визначення практичного значення.
Підсумковий контроль проводиться за результатами поточного контролю та екзамену.
Критерії оцінювання результатів навчання: Лабораторні заняття – 30 балів, практичні заняття – 10 балів.
Екзаменаційний контроль:
- письмова компонента - 40 балів,
усна компонента - 20 балів.
Разом за дисципліну - 100 балів.
Порядок та критерії виставляння балів та оцінок: 100–88 балів – («відмінно») виставляється за високий рівень знань (допускаються деякі неточності) навчального матеріалу компонента, що міститься в основних і додаткових рекомендованих літературних джерелах, вміння аналізувати явища, які вивчаються, у їхньому взаємозв’язку і роз витку, чітко, лаконічно, логічно, послідовно відповідати на поставлені запитання, вміння застосовувати теоретичні положення під час розв’язання практичних задач; 87–71 бал – («добре») виставляється за загалом правильне розуміння навчального матеріалу компонента, включаючи розрахунки , аргументовані відповіді на поставлені запитання, які, однак, містять певні (неістотні) недоліки, за вміння застосовувати теоретичні положення під час розв’язання практичних задач; 70 – 50 балів – («задовільно») виставляється за слабкі знання навчального матеріалу компонента, неточні або мало аргументовані відповіді, з порушенням послідовності викладення, за слабке застосування теоретичних положень під час розв’язання практичних задач; 49–26 балів – («не атестований» з можливістю повторного складання семестрового контролю) виставляється за незнання значної частини навчального матеріалу компонента, істотні помилки у відповідях на запитання, невміння застосувати теоретичні положення під час розв’язання практичних задач; 25–00 балів – («незадовільно» з обов’язковим повторним вивченням) виставляється за незнання значної частини навчального матеріалу компонента, істотні помилки у відповідях на запитання, невміння орієнтуватися під час розв’язання практичних задач, незнання основних фундаментальних положень.
Рекомендована література: 1. Фрунзе А. В. Микроконтроллеры? Это же просто! — М.: ООО «ИД СКИМЕН», 2003. — Т. 3. — ISBN 5- 94929-003-7
2. Джозеф Ю. Ядро Cortex-M3 компании ARM. Полное руководство, перевод с англ. А.В. Евстифеева, Москва, 2012.
3. Белов А.В. Самоучитель по микропроцессорной технике/ Александр Владимирович Белов.Санкт-Петербург: Издательство «Наука и Техника», 2003
Допоміжна
1. Русанов В.В., Шевелев М.Ю. Микропроцессорные устройства и системы. Учебное пособие. Томск: ТУСУР, 2007 г.
2. Васильев А.Е. Микроконтроллеры. Разработка встраиваемых приложений / А.Е. Васильев - СПб.: БХВ- Петербург, 2008. – 304 с.: ил.
3. Joseph Yiu. The Definitive Guide to ARM® Cortex®-M0 and Cortex-M0+ Processors, 2nd Edition. Release Date: 26 Jun 2015 , Imprint:Newnes, Print Book ISBN :9780128032770 Pages: 784
4. Белов А.В. Создаем устройства на микроконтроллерах/ Александр Владимирович Белов.Санкт-Петербург: Издательство «Наука и Техника», 2007. - Серия «Радиолюбитель».
5. Огородников И.Н. Микропроцессорная техника: введение в Kortex-M3/ учбовий посібник, видавництво Урал. Ун-ту, 2015, -116 с.
6. Бродин В.Б., Калинин А.В. Системы на микроконтроллерах и БИС программируемой логики. - М., Издательство ЭКОН, 2002, - 400 с.
9. Інформаційні ресурси
1. http://www.keil.com/dd/docs/datashts/arm/cortex_m0/r0p0/ddi0432c_cortex_m0_r0p0_trm.pdf
2. https://www.arm.com/products/processors/cortex-m/cortex-m0.php
3. https://www.silabs.com/products/mcu/Pages/arm-cortex-m0-32-bit-microcontroller.aspx
4. http://gen.lib.rus.ec/book/index.php?md5=A31DC1FF534659598E1720B6CAF7DD0B
5. http://gen.lib.rus.ec/book/index.php?md5=0E677A3E8D513AF095C58D0F3AB2CF2D
6. https://armkeil.blob.core.windows.net/product/mdk5-getting-started.pdf
Уніфікований додаток: Національний університет «Львівська політехніка» забезпечує реалізацію права осіб з інвалідністю на здобуття вищої освіти. Інклюзивні освітні послуги надає Служба доступності до можливостей навчання «Без обмежень», метою діяльності якої є забезпечення постійного індивідуального супроводу навчального процесу студентів з інвалідністю та хронічними захворюваннями. Важливим інструментом імплементації інклюзивної освітньої політики в Університеті є Програма підвищення кваліфікації науково-педагогічних працівників та навчально-допоміжного персоналу у сфері соціальної інклюзії та інклюзивної освіти. Звертатися за адресою:
вул. Карпінського, 2/4, І-й н.к., кімн. 112
E-mail: nolimits@lpnu.ua
Websites: https://lpnu.ua/nolimits https://lpnu.ua/integration
Академічна доброчесність: Політика щодо академічної доброчесності учасників освітнього процесу формується на основі дотримання принципів академічної доброчесності з урахуванням норм «Положення про академічну доброчесність у Національному університеті «Львівська політехніка» (затверджене вченою радою університету від 20.06.2017 р., протокол № 35).
Мікропроцесорні системи в телекомунікаціях та радіотехніці (курсова робота)
Спеціальність: Телекомунікації та радіотехніка
Код дисципліни: 6.172.00.O.036
Кількість кредитів: 2.00
Кафедра: Радіоелектронні пристрої та системи
Лектор: Проф. Шаповалов Юрій Іванович
Семестр: 5 семестр
Форма навчання: денна
Завдання: Здатність до абстрактного мислення, аналізу та синтезу. Здатність застосовувати знання у практичних ситуаціях. Здатність планувати та управляти часом. Знання та розуміння предметної області та розуміння професійної діяльності. Здатність працювати в команді. Здатність вчитися і оволодівати сучасними знаннями. Вміння виявляти, ставити та вирішувати проблеми. Здатність до системного мислення; Здатність здійснювати пошук та аналізувати інформацію з різних джерел.
Здатність розуміти сутність і значення інформації в розвитку сучасного інформаційного суспільства. Здатність вирішувати стандартні завдання професійної діяльності на основі інформаційної та бібліографічної культури із застосуванням інформаційно-комунікаційних технологій і з урахуванням основних вимог інформаційної безпеки. Здатність використовувати базові методи, способи та засоби отримання, передавання, обробки та зберігання інформації. Здатність здійснювати комп'ютерне моделювання пристроїв, систем і процесів з використанням універсальних пакетів прикладних програм. Здатність проводити інструментальні вимірювання в інформаційно-телекомунікаційних мережах, телекомунікаційних та радіотехнічних системах.
Результати навчання: Здатність продемонструвати знання основ професійно-орієнтованих дисциплін спеціальності в області радіоелектронних кіл та схемотехніки, теорії електромагнітного поля, теорії радіоелектронних систем, теорії телекомунікаційних мереж, теорії автоматичного керування, методів аналізу радіоелектронних і телекомунікаційних систем і мереж, процесів конструювання і виробництв, програмування програмно-апаратних систем, адміністрування інформаційних мереж, захисту інформації, інформаційних технологій.
Здатність продемонструвати поглиблені знання принаймні в одній з областей радіоелектронних і телекомунікаційних систем і мереж: радіоелектронні системи, телекомунікаційні системи і мережі, інформаційні мереж і зв’язку, технології конструювання та виробництва засобів телекомунікацій, проектування програмно-апаратних систем, розробка програмного забезпечення вбудованих систем, адміністрування інфокомунікаційних мереж.
Застосування розуміння основних властивостей компонентної бази для забезпечення якості та надійності функціонування телекомунікаційних, радіотехнічних систем і пристроїв.
Грамотно застосовувати термінологію галузі телекомунікацій та радіотехніки
Здатність адаптуватися до нових ситуацій та приймати рішення.
Необхідні обов'язкові попередні та супутні навчальні дисципліни: Програмування частини 1 і 2. Програмно-апаратні засоби в ТК і РТ.
Цифрова схемотехніка. Програмування апаратних засобів.
Короткий зміст навчальної програми: У дисципліні детально розглядаються питання проектування цифрових пристроїв з використанням теорії автоматів, програмно-апаратних цифрових пристроїв на мікроконтролерах з процесорними ядрами MCS-51 і Cortex-M3. Розглядається ряд питань проектування програмованих цифрових пристроїв на базі ПЛІС – ПЛМ і ПМЛ. Детально розглядаються питання побудови апаратних частин та програмування мікропроцесорів MCS-51 та Cortex-M3 на мові Асемблер та Ci.
Студенти вчаться проектувати програмовані цифрові пристрої на прикладах протиугонної системи, мілівольтметра, обчислювача віддалеміру та відеоімпульсів з програмованими параметрами тощо.
Опис: 1. Ознайомлення з завданням, методологією виконання курсової роботи та уточнення варіанту завдання.
2. Теоретичне обгрунтування методу.
3. Розробка апаратної частини .
4. Розробка програмної частини.
5. Розробка принципової схем пристрою, оформлена згідно ГОСТ 2.702, ГОСТ 2.701 та текст програми до мікроконтроллера.
6. Текст програми на мові Сі.
7. Оформлення та захист пояснювальної записки.
Методи та критерії оцінювання: Поточний контроль виконання курсової роботи проводиться на лабораторних заняттях у таких формах:
- вибіркове усне опитування перед початком занять;
- оцінка активності студента у процесі виконання курсової роботи, внесених пропозицій, оригінальних рішень, уточнень і визначень, доповнень попередніх відповідей і т. ін.
Контрольні запитання поділяються на:
- а) тестові завдання – вибрати вірні відповіді;
- б) проблемні – створення ситуацій проблемного характеру;
- в) питання-репліки – виявити причинно-наслідкові зв’язки;
- г) ситуаційні завдання – визначити відповідь згідно певної ситуації;
- д) питання репродуктивного характеру – визначення практичного значення.
Підсумковий контроль проводиться за результатами поточного контролю, виконання та здачі курсової роботи.
Критерії оцінювання результатів навчання: Опитування при виконанні курсової роботи - 20 балів.
Активність, проявлена при виконання курсової роботи - 20 балів.
Зміст звіту до курсової роботи і усна компонента при її здачі - 60 балів.
Порядок та критерії виставляння балів та оцінок: 100–88 балів – («відмінно») виставляється за високий рівень знань (допускаються деякі неточності) навчального матеріалу компонента, що міститься в основних і додаткових рекомендованих літературних джерелах, вміння аналізувати явища, які вивчаються, у їхньому взаємозв’язку і роз витку, чітко, лаконічно, логічно, послідовно відповідати на поставлені запитання, вміння застосовувати теоретичні положення під час розв’язання практичних задач; 87–71 бал – («добре») виставляється за загалом правильне розуміння навчального матеріалу компонента, включаючи розрахунки , аргументовані відповіді на поставлені запитання, які, однак, містять певні (неістотні) недоліки, за вміння застосовувати теоретичні положення під час розв’язання практичних задач; 70 – 50 балів – («задовільно») виставляється за слабкі знання навчального матеріалу компонента, неточні або мало аргументовані відповіді, з порушенням послідовності викладення, за слабке застосування теоретичних положень під час розв’язання практичних задач; 49–26 балів – («не атестований» з можливістю повторного складання семестрового контролю) виставляється за незнання значної частини навчального матеріалу компонента, істотні помилки у відповідях на запитання, невміння застосувати теоретичні положення під час розв’язання практичних задач; 25–00 балів – («незадовільно» з обов’язковим повторним вивченням) виставляється за незнання значної частини навчального матеріалу компонента, істотні помилки у відповідях на запитання, невміння орієнтуватися під час розв’язання практичних задач, незнання основних фундаментальних положень.
Рекомендована література: Методичні вказівки до курсової роботи «Проектування генератора відеоімпульсів з програмованими параметрами у середовищі PSоC Сreator».
Базова
2. Фрунзе А. В. Микроконтроллеры? Это же просто! — М.: ООО «ИД СКИМЕН», 2003. — Т. 3. — ISBN 5- 94929-003-7
3. Джозеф Ю. Ядро Cortex-M3 компании ARM. Полное руководство, перевод с англ. А.В. Евстифеева, Москва, 2012.
4. Белов А.В. Самоучитель по микропроцессорной технике/ Александр Владимирович Белов.Санкт-Петербург: Издательство «Наука и Техника», 2003
Допоміжна
1. Русанов В.В., Шевелев М.Ю. Микропроцессорные устройства и системы. Учебное пособие. Томск: ТУСУР, 2007 г.
2. Васильев А.Е. Микроконтроллеры. Разработка встраиваемых приложений / А.Е. Васильев - СПб.: БХВ- Петербург, 2008. – 304 с.: ил.
3. Joseph Yiu. The Definitive Guide to ARM® Cortex®-M0 and Cortex-M0+ Processors, 2nd Edition. Release Date: 26 Jun 2015 , Imprint:Newnes, Print Book ISBN :9780128032770 Pages: 784
4. Белов А.В. Создаем устройства на микроконтроллерах/ Александр Владимирович Белов.Санкт-Петербург: Издательство «Наука и Техника», 2007. - Серия «Радиолюбитель».
5. Огородников И.Н. Микропроцессорная техника: введение в Kortex-M3/ учбовий посібник, видавництво Урал. Ун-ту, 2015, -116 с.
6. Бродин В.Б., Калинин А.В. Системы на микроконтроллерах и БИС программируемой логики. - М., Издательство ЭКОН, 2002, - 400 с.
9. Інформаційні ресурси
1. http://www.keil.com/dd/docs/datashts/arm/cortex_m0/r0p0/ddi0432c_cortex_m0_r0p0_trm.pdf
2. https://www.arm.com/products/processors/cortex-m/cortex-m0.php
3. https://www.silabs.com/products/mcu/Pages/arm-cortex-m0-32-bit-microcontroller.aspx
4. http://gen.lib.rus.ec/book/index.php?md5=A31DC1FF534659598E1720B6CAF7DD0B
5. http://gen.lib.rus.ec/book/index.php?md5=0E677A3E8D513AF095C58D0F3AB2CF2D
6. https://armkeil.blob.core.windows.net/product/mdk5-getting-started.pdf
Уніфікований додаток: Національний університет «Львівська політехніка» забезпечує реалізацію права осіб з інвалідністю на здобуття вищої освіти. Інклюзивні освітні послуги надає Служба доступності до можливостей навчання «Без обмежень», метою діяльності якої є забезпечення постійного індивідуального супроводу навчального процесу студентів з інвалідністю та хронічними захворюваннями. Важливим інструментом імплементації інклюзивної освітньої політики в Університеті є Програма підвищення кваліфікації науково-педагогічних працівників та навчально-допоміжного персоналу у сфері соціальної інклюзії та інклюзивної освіти. Звертатися за адресою:
вул. Карпінського, 2/4, І-й н.к., кімн. 112
E-mail: nolimits@lpnu.ua
Websites: https://lpnu.ua/nolimits https://lpnu.ua/integration
Академічна доброчесність: Політика щодо академічної доброчесності учасників освітнього процесу формується на основі дотримання принципів академічної доброчесності з урахуванням норм «Положення про академічну доброчесність у Національному університеті «Львівська політехніка» (затверджене вченою радою університету від 20.06.2017 р., протокол № 35).