Програмування мікроконтролерної техніки
Спеціальність: Програмно-апаратні пристрої інфокомунікаційних систем
Код дисципліни: 6.172.10.E.070
Кількість кредитів: 4.00
Кафедра: Радіоелектронних технологій інформаційних систем
Лектор: ст. викл. Мінзюк Вадим Володимирович
Семестр: 6 семестр
Форма навчання: денна
Завдання: Вивчення навчальної дисципліни передбачає формування у здобувачів освіти компетентностей:
загальні компетентності:
ЗК-3. Здатність планувати та управляти часом.
ЗК-4. Знання та розуміння предметної області та розуміння професійної діяльності.
ЗК-6. Здатність працювати в команді.
ЗК-13. Здатність до системного мислення.
фахові компетентності:
ФК-1. Здатність розуміти сутність і значення інформації в розвитку сучасного інформаційного суспільства.
ФК-2. Здатність вирішувати стандартні завдання професійної діяльності на основі інформаційної та бібліографічної культури із застосуванням інформаційно-комунікаційних технологій і з урахуванням основних вимог інформаційної безпеки.
ФК-8. Готовність сприяти впровадженню перспективних технологій і стандартів.
ФК-10. Здатність здійснювати монтаж, налагодження, налаштування, регулювання, дослідну перевірку працездатності, випробування та здачу в експлуатацію споруд, засобів і устаткування телекомунікацій та радіотехніки.
Результати навчання: РН1: ЗН-2. Навички оцінювання, інтерпретації та синтезу інформації і даних.
РН2: УМ-7. Застосування розуміння засобів автоматизації проєктування і технічної експлуатації систем телекомунікацій та радіотехніки у професійній діяльності.
РН3: КОМ1. Грамотно застосовувати термінологію галузі телекомунікацій та радіотехніки.
РН4: АіВ1. Здатність адаптуватися до нових ситуацій та приймати рішення.
Лекції та лабораторні заняття - інформаційно- рецептивний метод, репродуктивний метод, евристичний метод, метод проблемного викладу, самостійна робота – репродуктивний метод, дослідницький метод Поточний контроль -виконання та захист лабораторних робіт, усне та фронтальне опитування.
Поточний контроль -виконання та захист лабораторних робіт, усне та фронтальне опитування.
Необхідні обов'язкові попередні та супутні навчальні дисципліни: Пререквізити:
• Програмування апаратних засобів
• Аналогова схемотехніка
Кореквізити:
• Робототехніка і системи керування
• Мікропроцесорні системи в ТК і РТ
Короткий зміст навчальної програми: В процесі викладання дисципліни розглядаються такі питання: поняття програмно-апаратного засобу, їх види та застосування, давачі, виконавчі пристрої, під’єднання периферії до мікроконтролера, архітектура програмно-апаратних засобів, STM32, протоколи послідовного зв’язку.
Опис: Предмет та завдання дисципліни. Поняття програмно-апаратного засобу, їх види та застосування.
Давачі, виконавчі пристрої, електронні модулі розширення.
Під’єднання периферії до мікроконтролера.
Архітектура програмно-апаратних засобів.
Архітектура мікроконтролера.
Огляд процесорів Cortex.
Програмна модель STM32.
Схема підключення STM32.
Системна архітектура.
Периферійні пристрої:
- порти введення-виведення загального призначення;
- зовнішні переривання;
- АЦП;
- цифро-аналоговий перетворювач;
- сторожовий таймер;
- таймери загального призначення та багатофункціональні таймери;
- годинник реального часу та регістри із резервним живленням;
- блок обчислення CRC.
Комунікаційні інтерфейси:
- Інтерфейс SPI;
- Модуль I2S;
- Модуль I2C;
- Модуль USART;
- Модуль СAN;
- Модуль інтерфейса USB.
Енергоощадливе функціонування:
- активний режим RUN;
- енергоощадливі режими: SLEEP, STOP, STANDBY;
- споживання енергії від резервного живлення.
Функціонал для забезпечення надійності:
- керування скидом;
- контроль напруги живлення;
- система захисту синхронізації;
- сторожові таймери;
- можливості GPIO для забезпечення надійного функціонування.
Області пам'яті:
- модуль Flash пам’яті;
- захист і програмування внутрішньої Flash-пам'яті;
- операції стирання та запису;
- байти параметрів;
- контролер статичної пам'яті;
- інтерфейс SDIO.
Інструменти розробки.
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, захисту звітів з лабораторних робіт та виконання контрольної роботи, екзамен.
Критерії оцінювання результатів навчання: • поточний контроль та захист звітів з лабораторних робіт (22%);
• контрольна робота (28%);
• екзамен (50%).
Порядок та критерії виставляння балів та оцінок: 100-88 балів - атестований з оцінкою «відмінно» - Високий рівень: здобувач освіти демонструє поглиблене володіння поняттєвим та категорійним апаратом навчальної дисципліни, системні знання, вміння і навички їх практичного застосування. Освоєні знання, вміння і навички забезпечують можливість самостійного формулювання цілей та організації навчальної діяльності, пошуку та знаходження рішень у нестандартних, нетипових навчальних і професійних ситуаціях. Здобувач освіти демонструє здатність робити узагальнення на основі критичного аналізу фактичного матеріалу, ідей, теорій і концепцій, формулювати на їх основі висновки. Його діяльності ґрунтується на зацікавленості та мотивації до саморозвитку, неперервного професійного розвитку, самостійної науково-дослідної діяльності, що реалізується за підтримки та під керівництвом викладача. 87-71 балів - атестований з оцінкою «добре» - Достатній рівень: передбачає володіння поняттєвим та категорійним апаратом навчальної дисципліни на підвищеному рівні, усвідомлене використання знань, умінь і навичок з метою розкриття суті питання. Володіння частково-структурованим комплексом знань забезпечує можливість їх застосування у знайомих ситуаціях освітнього та професійного характеру. Усвідомлюючи специфіку задач та навчальних ситуацій, здобувач освіти демонструє здатність здійснювати пошук та вибір їх розв’язання за поданим зразком, аргументувати застосування певного способу розв’язання задачі. Його діяльності ґрунтується на зацікавленості та мотивації до саморозвитку, неперервного професійного розвитку. 70-50 балів - атестований з оцінкою «задовільно» - Задовільний рівень: окреслює володіння поняттєвим та категорійним апаратом навчальної дисципліни на середньому рівні, часткове усвідомлення навчальних і професійних задач, завдань і ситуацій, знання про способи розв’язання типових задач і завдань. Здобувач освіти демонструє середній рівень умінь і навичок застосування знань на практиці, а розв’язання задач потребує допомоги, опори на зразок. В основу навчальної діяльності покладено ситуативність та евристичність, домінування мотивів обов’язку, неусвідомлене застосування можливостей для саморозвитку. 49-00 балів - атестований з оцінкою «незадовільно» - Незадовільний рівень: свідчить про елементарне володіння поняттєвим та категорійним апаратом навчальної дисципліни, загальне уявлення про зміст навчального матеріалу, часткове використання знань, умінь і навичок. В основу навчальної діяльності покладено ситуативно-прагматичний інтерес.
Рекомендована література: 1. Martin Trevor - The Insider's Guide to the STM32. 2009
2. STM32CubeIDE User Guide
3. Geffrey Brown - Discovering the STM32 Microcontroller. 2016
4. Carmine Noviello - Mastering STM32. 2018
5. STM32CubeIDE Quick Start Guide (10 pages).
6. The Definitive Guide to the ARM Cortex-M0 Joseph Yiu
7. STM32F4 Family Datasheet.
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).
Програмування мікроконтролерної техніки (курсова робота)
Спеціальність: Програмно-апаратні пристрої інфокомунікаційних систем
Код дисципліни: 6.172.10.E.071
Кількість кредитів: 2.00
Кафедра: Радіоелектронних технологій інформаційних систем
Лектор: ст. викл. Мінзюк Вадим Володимирович
Семестр: 6 семестр
Форма навчання: денна
Завдання: Вивчення навчальної дисципліни передбачає формування у здобувачів освіти компетентностей:
загальні компетентності:
ЗК-3. Здатність планувати та управляти часом.
ЗК-4. Знання та розуміння предметної області та розуміння професійної діяльності.
ЗК-6. Здатність працювати в команді.
ЗК-13. Здатність до системного мислення.
фахові компетентності:
ФК-1. Здатність розуміти сутність і значення інформації в розвитку сучасного інформаційного суспільства.
ФК-2. Здатність вирішувати стандартні завдання професійної діяльності на основі інформаційної та бібліографічної культури із застосуванням інформаційно-комунікаційних технологій і з урахуванням основних вимог інформаційної безпеки.
ФК-8. Готовність сприяти впровадженню перспективних технологій і стандартів.
ФК-10. Здатність здійснювати монтаж, налагодження, налаштування, регулювання, дослідну перевірку працездатності, випробування та здачу в експлуатацію споруд, засобів і устаткування телекомунікацій та радіотехніки.
Результати навчання: РН1: ЗН-2. Навички оцінювання, інтерпретації та синтезу інформації і даних.
РН2: УМ-7. Застосування розуміння засобів автоматизації проєктування і технічної експлуатації систем телекомунікацій та радіотехніки у професійній діяльності.
РН3: КОМ1. Грамотно застосовувати термінологію галузі телекомунікацій та радіотехніки.
РН4: АіВ1. Здатність адаптуватися до нових ситуацій та приймати рішення.
Самостійна робота – репродуктивний метод, дослідницький метод Підсумковий контроль - захист курсової роботи.
Необхідні обов'язкові попередні та супутні навчальні дисципліни: Пререквізити:
• Програмування апаратних засобів
• Аналогова схемотехніка
Кореквізити:
• Робототехніка і системи керування
• Мікропроцесорні системи в ТК і РТ
Короткий зміст навчальної програми: В процесі викладання дисципліни розглядаються такі питання: поняття програмно-апаратного засобу, їх види та застосування, давачі, виконавчі пристрої, під’єднання периферії до мікроконтролера, архітектура програмно-апаратних засобів, STM32, протоколи послідовного зв’язку.
Опис: Предмет та завдання дисципліни. Поняття програмно-апаратного засобу, їх види та застосування.
Давачі, виконавчі пристрої, електронні модулі розширення.
Під’єднання периферії до мікроконтролера.
Архітектура програмно-апаратних засобів.
Архітектура мікроконтролера.
Огляд процесорів Cortex.
Програмна модель STM32.
Схема підключення STM32.
Системна архітектура.
Периферійні пристрої:
- порти введення-виведення загального призначення;
- зовнішні переривання;
- АЦП;
- цифро-аналоговий перетворювач;
- сторожовий таймер;
- таймери загального призначення та багатофункціональні таймери;
- годинник реального часу та регістри із резервним живленням;
- блок обчислення CRC.
Комунікаційні інтерфейси:
- Інтерфейс SPI;
- Модуль I2S;
- Модуль I2C;
- Модуль USART;
- Модуль СAN;
- Модуль інтерфейса USB.
Енергоощадливе функціонування:
- активний режим RUN;
- енергоощадливі режими: SLEEP, STOP, STANDBY;
- споживання енергії від резервного живлення.
Функціонал для забезпечення надійності:
- керування скидом;
- контроль напруги живлення;
- система захисту синхронізації;
- сторожові таймери;
- можливості GPIO для забезпечення надійного функціонування.
Області пам'яті:
- модуль Flash пам’яті;
- захист і програмування внутрішньої Flash-пам'яті;
- операції стирання та запису;
- байти параметрів;
- контролер статичної пам'яті;
- інтерфейс SDIO.
Інструменти розробки.
Методи та критерії оцінювання: Підсумковий контроль - захист курсової роботи.
Критерії оцінювання результатів навчання: • підсумковий контроль (100%);
Порядок та критерії виставляння балів та оцінок: 100-88 балів - атестований з оцінкою «відмінно» - Високий рівень: здобувач освіти демонструє поглиблене володіння поняттєвим та категорійним апаратом навчальної дисципліни, системні знання, вміння і навички їх практичного застосування. Освоєні знання, вміння і навички забезпечують можливість самостійного формулювання цілей та організації навчальної діяльності, пошуку та знаходження рішень у нестандартних, нетипових навчальних і професійних ситуаціях. Здобувач освіти демонструє здатність робити узагальнення на основі критичного аналізу фактичного матеріалу, ідей, теорій і концепцій, формулювати на їх основі висновки. Його діяльності ґрунтується на зацікавленості та мотивації до саморозвитку, неперервного професійного розвитку, самостійної науково-дослідної діяльності, що реалізується за підтримки та під керівництвом викладача. 87-71 балів - атестований з оцінкою «добре» - Достатній рівень: передбачає володіння поняттєвим та категорійним апаратом навчальної дисципліни на підвищеному рівні, усвідомлене використання знань, умінь і навичок з метою розкриття суті питання. Володіння частково-структурованим комплексом знань забезпечує можливість їх застосування у знайомих ситуаціях освітнього та професійного характеру. Усвідомлюючи специфіку задач та навчальних ситуацій, здобувач освіти демонструє здатність здійснювати пошук та вибір їх розв’язання за поданим зразком, аргументувати застосування певного способу розв’язання задачі. Його діяльності ґрунтується на зацікавленості та мотивації до саморозвитку, неперервного професійного розвитку. 70-50 балів - атестований з оцінкою «задовільно» - Задовільний рівень: окреслює володіння поняттєвим та категорійним апаратом навчальної дисципліни на середньому рівні, часткове усвідомлення навчальних і професійних задач, завдань і ситуацій, знання про способи розв’язання типових задач і завдань. Здобувач освіти демонструє середній рівень умінь і навичок застосування знань на практиці, а розв’язання задач потребує допомоги, опори на зразок. В основу навчальної діяльності покладено ситуативність та евристичність, домінування мотивів обов’язку, неусвідомлене застосування можливостей для саморозвитку. 49-00 балів - атестований з оцінкою «незадовільно» - Незадовільний рівень: свідчить про елементарне володіння поняттєвим та категорійним апаратом навчальної дисципліни, загальне уявлення про зміст навчального матеріалу, часткове використання знань, умінь і навичок. В основу навчальної діяльності покладено ситуативно-прагматичний інтерес.
Рекомендована література: 1. Martin Trevor - The Insider's Guide to the STM32. 2009
2. STM32CubeIDE User Guide
3. Geffrey Brown - Discovering the STM32 Microcontroller. 2016
4. Carmine Noviello - Mastering STM32. 2018
5. STM32CubeIDE Quick Start Guide (10 pages).
6. The Definitive Guide to the ARM Cortex-M0 Joseph Yiu
7. STM32F4 Family Datasheet.
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).