Програмування мікроконтролерів
Спеціальність: Інженерія програмного забезпечення
Код дисципліни: 6.121.01.E.047
Кількість кредитів: 6.00
Кафедра: Програмне забезпечення
Лектор: Марусенкова Тетяна Анатоліївна
Семестр: 7 семестр
Форма навчання: денна
Завдання: Розуміння відмінностей вбудованих систем від комп’ютерів загального призначення та здатність розробляти і відлагоджувати ефективне мікропрограмне забезпечення з урахуванням апаратнопрограмних обмежень вбудованих систем.
Результати навчання: ПРП1.1. Знати принципи побудови, елементну базу та основні комунікаційні інтерфейси і мережеві протоколи, що застосовуються у вбудованих системах і вміти використовувати їх для створення спеціалізованого програмного забезпечення.
ПРП1.3. Вміти реєструвати, аналізувати, оцифровувати та фільтрувати сигнали електронних пристроїв із застосуванням сучасних програмних і програмно-апаратних засобів.
Необхідні обов'язкові попередні та супутні навчальні дисципліни: Пререквізити:
Цифрове опрацювання сигналів
Основи програмування вбудованих систем
Короткий зміст навчальної програми: Дисципліна належить до вибіркових професійної підготовки (блок “Програмування вбудованих систем та Інтернет речей”). Навчальний курс охоплює теоретичний матеріал, не включений до дисциплін-пререквізитів і водночас необхідний майбутнім фахівцям у професійній діяльності. Крім того, лабораторний курс передбачає розроблення цілісних проектів, що можуть дістати подальший розвиток в рамках практики та бакалаврської кваліфікаційної роботи. Знання теоретичних засад та практичні навички розробки вбудованих систем розширює ринок праці для студентів спеціальності «Інженерія програмного забезпечення» і дає основу для подальшого навчання та саморозвитку у створенні вбудованих систем. Зміст дисципліни узгоджений з провідними фахівцями компанії GlobalLogic та Dinamica Generale S.p.A.
Опис: Інтерфейс USB. Архітектура та логіка роботи. Нумерація нових пристроїв. Класи пристроїв. Типи транзакцій. Обмін даними за USB за допомогою стандартних бібліотек.
Інтерфейс SD. Читання, стирання та запис карт пам'яті. Інтерфейс SDIO.
Протоколи CAN та ISOBUS. Недеструктивний арбітраж. Типи помилок. Типи кадрів у CAN 2.0 A і CAN 2.0B. PGN. Організація обміну даними за CAN і ISOBUS за допомогою стандартних бібліотек.
Технологія Bluetooth. Стрибкоподібна зміна частот. Процедури Inquiry та Paging. Стани Bluetooth. Типи адрес. Пакети. Профілі Bluetooth. Стек протоколів. Виявлення служб. Технологія BLE.
Інтерфейс Modbus. Призначення та область застосування. Команди. Функції. Кадри. Обробка помилок.
Похибки сенсорів. Зміщення. Випадкове блукання. Флікер-шуми. Засоби аналізу шумових характеристик. Девіація Аллана.
Фільтрування. Злиття даних. Злиття сенсорів. Лінійний фільтр Калмана.
Розширений фільтр Калмана. Беззапаховий фільтр Калмана.
Методи та критерії оцінювання: 1) Захист лабораторних робіт включає демонстрацію програм, створених за індивідуальним варіантом, оформлення письмових звітів до лабораторних робіт.
2) Усне опитування відбувається на лабораторних заняттях та під час здачі екзамену. Опитування здійснюється за питаннями зі сформованих списків до кожної лабораторної роботи та екзамену.
3) Тестування відбувається у ВНС під час контрольного заходу (поточного опитування) та під час екзамену.
4) Екзамен складається з письмової компоненти (тест) та усної компоненти (індивідуальне опитування).
Критерії оцінювання результатів навчання: ДФН
Письмові звіти з лабораторних робіт (40%), 5 робіт по 8%
Підсумковий контроль (екзамен): 60% (письмова компонента 50%,
усна компонента 10%)
ЗФН
Письмові звіти з лабораторних робіт (20%), 2 робіт по 10%, контрольні роботи 20%, 2 роботи по 10%
Підсумковий контроль (екзамен): 60% (письмова компонента 50%,
усна компонента 10%)
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. Марусенкова Т.А. Програмування мікроконтролерів: конспект лекцій / Сам.видав № 6883, 2016. – 128 с.
2. Мікросхемотехніка. Підручник за ред..З.Ю.Готри [Гельжинський І.І., Голяка Р.Л., Готра З.Ю., Марусенкова Т.А.]. – Львів, Ліга-прес, 2015. – 492 с. ISBN 978-966-397-231-2.
3. Part1 Physical Layer Simplified Specification Ver8.00 [Електронний ресурс]. – Режим доступу: https://www.sdcard.org/
4. CAN Specification 2.0 [Електронний ресурс]. – Режим доступу: http://esd.cs.ucr.edu/webres/can20.pdf
5. MODBUS application protocol specification V1.1b3 [Електронний ресурс]. – Режим доступу: https://modbus.org/docs/Modbus_Application_Protocol_V1_1b3.pdf
6. RM0090.pdf – the reference manual for STM32F405xx/07xx, STM32F415xx/17xx, STM32F42xxx and STM32F43xxx advanced ARM®-based 32-bit MCUs.
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).