Програмні засоби мікропроцесорних систем
Спеціальність: Комп'ютерна інженерія
Код дисципліни: 6.123.02.E.098
Кількість кредитів: 4.00
Кафедра: Електронні обчислювальні машини
Лектор: доц., к.т.н, Пуйда Володимир Якович
Семестр: 8 семестр
Форма навчання: денна
Завдання: Загальні компетентності
1.Базові знання фундаментальних наук, в обсязі, необхідному для освоєння загально-професійних дисциплін.
2.Базові знання в галузі комп’ютерної інженерії (комп’ютерної логіки, теорії програмування, електротехніки) необхідні для освоєння професійно-орієнтованих дисциплін.
3.Здатність до аналізу та синтезу.
4.Здатність до застосування знань на практиці.
5.Здатність здійснювати пошук та аналізувати інформацію з різних джерел.
6.Мати дослідницькі навички.
7.Мати навички розроблення та управління проектами.
8.Здатність розв’язувати поставлені задачі та приймати відповідні рішення.
9.Здатність до письмової та усної комунікації українською мовою.
10.Знання іншої мови(мов).
11.Здатність працювати як індивідуально, так і в команді.
12.Здатність ефективно спілкуватися на професійному та соціальному рівнях.
13.Креативність, здатність до системного мислення.
14.Потенціал до подальшого навчання.
15.Відповідальність за якість виконуваної роботи.
Фахові компетентності
1.Здатність застосовувати та інтегрувати знання і розуміння дисциплін інших інженерних галузей.
2.Здатність використовувати та впроваджувати нові технології, брати участь в модернізації та реконструкції комп’ютерних систем та мереж , зокрема з метою підвищення їх енергоефективності.
3.Здатність розуміти і враховувати соціальні, екологічні, етичні, економічні аспекти, що впливають на формування технічних рішень.
4.Здатність застосовувати професійно-профільовані знання й практичні навички для розв’язання типових задач спеціальності, а також експлуатації комп’ютерних систем та мереж.
5.Здатність використовувати знання й уміння для розрахунку, дослідження, вибору, впровадження, ремонту, та проектування комп’ютерних систем, мереж та їх компонентів.
6.Здатність ідентифікувати, класифікувати та описувати роботу комп’ютерних систем, мереж та їх компонентів шляхом використання аналітичних методів і методів моделювання.
7.Здатність досліджувати проблему та визначати обмеження, у тому числі технічні та обумовлені проблемами сталого розвитку, а також проблемами впливу на навколишнє середовище та безпеку життєдіяльності.
8.Здатність проектувати системи та їх компоненти з урахуванням усіх аспектів їх життєвого циклу та поставленої задачі, включаючи створення, налаштування, експлуатацію, технічне обслуговування та утилізацію; здатність аргументувати вибір методів розв’язування спеціалізованих задач, критично оцінювати отримані результати та захищати прийняті рішення.
Результати навчання: У результаті вивчення дисципліни студент повинен:
знати теоретичнi основи використання мiкропроцесорних компонентів в обчислювальних та керуючих пристроях; особливості архiтектури сучасних мiкропроцесорних компонентів; вміти розробити архітектуру програмного забезпечення мікропроцесорної системи (МПС); вміти вибрати інтегроване середовище IDE для розробки програмного забезпечення МПС конкретного функціонального призначення та оволодіти основними режимами функціонування IDE; вміти розробити драйвери: звертання до пам`яті з послідовним доступом, вузла введення-виведення аналогової інформації в МПС, вузла індикації МПС; освоїти основні режими функціонування ОС на процесорній платформі з відкритим кодом; освоїти методику та засоби тестування програмного забезпечення МПС.
Необхідні обов'язкові попередні та супутні навчальні дисципліни: Пререквізити:
Архітектура комп`ютерів.
Периферійні пристрої, інтерфейси та драйвери.
Програмування.
Короткий зміст навчальної програми: Внаслідок вивчення навчальної дисципліни студент отримає знання теоретичних основ використання мiкропроцесорних компонентів в обчислювальних та керуючих пристроях, освоїть особливості архiтектури сучасних мiкропроцесорних компонентів, оволодiє методикою розроблення програмного забезпечення при пpоектуванні мікропроцесорних систем різного функціонального призначення. Освоїть типові програмні та апаратно-програмні засоби розробки і тестування програмного забезпечення для функціонально-орієнтованих МПС, отримає вміння розроблення драйвера звертання до пам`яті з послідовним доступом, драйверів вузла введення-виведення аналогової інформації в МПС, драйверів різних типів вузла індикації МПС, оволодіє інтегрованими середовищами для проектування програмного забезпечення МПС, використанням ОС на процесорних платформах з відкритим кодом, освоїть методику та засоби тестування програмного забезпечення МПС.
Опис: Область застосування мiкропроцесорної техніки.
Архітектура мікропроцесорних компонентів.
Розроблення програмного забезпечення (ПЗ) для мікропроцесорних систем (МПС). Основні етапи розробки ПЗ МПС. Математичне моделювання в розробці ПЗ МПС. Розроблення архітектури ПЗ МПС. «Багаторівнева архітектура ПЗ МПС. База даних (Database). Рівень доступу до даних (DAL). Бізнес-логіка, робота над даними (BL). Сервісний рівень (SL). Презентативний рівень (PL). Інтегровані середовища IDE для розробки ПЗ функціонально-орієнтованих МПС. Вибір інтегрованого середовища IDE для розробки ПЗ МПС. Основні режими та особливостi функціонування IDE. Функціонально-орієнтовані бібліотеки. ОС реального часу при розробці ПЗ МПС. Розроблення драйвера звертання до пам`яті з послідовним доступом для функціонально-орієнтованих МПС. Розроблення драйвера вузла введення-виведення аналогової інформації для функціонально-орієнтованих МПС. Розроблення драйвера вузла індикації символьної та графічної інформації для функціонально-орієнтованих МПС. Реалізація нейронних мереж в мікропроцесорних системах. Операційні системи на процесорних платформах з відкритим кодом. Методи та засоби тестування програмного забезпечення мікропроцесорних систем.
Методи та критерії оцінювання: Поточний контроль (40%): виконання лабораторних робіт, контрольні роботи.
Підсумковий контроль (60%, іспит).
Критерії оцінювання результатів навчання: 1. Розподіл балів при умові виконання навчального плану, виконання усіх контрольних робіт і календарного плану виконання лабораторних робіт, інакше за результатами проведення семестрового контролю студент вважається не атестованим.
2. Максимальна кількість балів для оцінки поточного контролю (ПК) знань за семестр – 40 балів.
3. Екзаменаційний контроль проводиться в письмово-усній формі.
4. Максимальна кількість балів для оцінки екзаменаційного контролю – 60 балів.
5. Іспит перед комісією студент складає також в письмово-усній формі з фіксацією запитань та оцінок відповідей в екзаменаційному листі.
6. До іспиту студенти допускаються при умові виконання навчального плану (в тому числі усіх лабораторних робіт).
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.STM32F4 Series, інтернет ресурс
http://www.st.com/web/en/catalog/mmc/FM141/SC1169/SS1577
2.SAM4E ARM Cortex-M4 Microcontrollers, інтернет ресурс
https://www.microchip.com/wwwproducts/en/ATSAM4E16E
3.NAND Flash Memory, інтернет ресурс
http://www.cypress.com/products/nand-flash-memory
4.FRAM, інтернет ресурс
http://www.cypress.com/search/all/FRAM
5.LCD MODULE BC1602E series, інтернет ресурс
http://www.sos.sk/a_info/resource/d/bolymin/BC1602E_Series_VER01.pdf
6. Keil IDE.
http://www2.keil.com/mdk5/uvision/
7. Atmel Studio (Microchip Studio for AVR® and SAM Devices), інтернет-ресурс
https://www.microchip.com/en-us/development-tools-tools-and-software/microchip-studio-for-avr-and-sam-devices
8. IAR Embedded Workbench IDE
https://www.iar.com/iar-embedded-workbench/partners/arm/
9. CoIDE V1.7.8 IDE
http://www.coocox.org/software/coide.php
10.ОС Android 7.0
http://www.orangepi.org/downloadresources/
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).
Програмні засоби мікропроцесорних систем (курсовий проєкт)
Спеціальність: Комп'ютерна інженерія
Код дисципліни: 6.123.02.E.099
Кількість кредитів: 3.00
Кафедра: Електронні обчислювальні машини
Лектор: доц., к.т.н, Пуйда Володимир Якович
Семестр: 8 семестр
Форма навчання: денна
Завдання: Загальні компетентності
1.Базові знання фундаментальних наук, в обсязі, необхідному для освоєння загально-професійних дисциплін.
2.Базові знання в галузі комп’ютерної інженерії (комп’ютерної логіки, теорії програмування, електротехніки) необхідні для освоєння професійно-орієнтованих дисциплін.
3.Здатність до аналізу та синтезу.
4.Здатність до застосування знань на практиці.
5.Здатність здійснювати пошук та аналізувати інформацію з різних джерел.
6.Мати дослідницькі навички.
7.Мати навички розроблення та управління проектами.
8.Здатність розв’язувати поставлені задачі та приймати відповідні рішення.
9.Здатність до письмової та усної комунікації українською мовою.
10.Знання іншої мови(мов).
11.Здатність працювати як індивідуально, так і в команді.
12.Здатність ефективно спілкуватися на професійному та соціальному рівнях.
13.Креативність, здатність до системного мислення.
14.Потенціал до подальшого навчання.
15.Відповідальність за якість виконуваної роботи.
Фахові компетентності
1.Здатність застосовувати та інтегрувати знання і розуміння дисциплін інших інженерних галузей.
2.Здатність використовувати та впроваджувати нові технології, брати участь в модернізації та реконструкції комп’ютерних систем та мереж , зокрема з метою підвищення їх енергоефективності.
3.Здатність розуміти і враховувати соціальні, екологічні, етичні, економічні аспекти, що впливають на формування технічних рішень.
4.Здатність застосовувати професійно-профільовані знання й практичні навички для розв’язання типових задач спеціальності, а також експлуатації комп’ютерних систем та мереж.
5.Здатність використовувати знання й уміння для розрахунку, дослідження, вибору, впровадження, ремонту, та проектування комп’ютерних систем, мереж та їх компонентів.
6.Здатність ідентифікувати, класифікувати та описувати роботу комп’ютерних систем, мереж та їх компонентів шляхом використання аналітичних методів і методів моделювання.
7.Здатність досліджувати проблему та визначати обмеження, у тому числі технічні та обумовлені проблемами сталого розвитку, а також проблемами впливу на навколишнє середовище та безпеку життєдіяльності.
8.Здатність проектувати системи та їх компоненти з урахуванням усіх аспектів їх життєвого циклу та поставленої задачі, включаючи створення, налаштування, експлуатацію, технічне обслуговування та утилізацію; здатність аргументувати вибір методів розв’язування спеціалізованих задач, критично оцінювати отримані результати та захищати прийняті рішення.
Результати навчання: У результаті вивчення дисципліни студент повинен:
знати теоретичнi основи використання мiкропроцесорних компонентів в обчислювальних та керуючих пристроях; особливості архiтектури сучасних мiкропроцесорних компонентів; вміти розробити архітектуру програмного забезпечення мікропроцесорної системи (МПС); вміти вибрати інтегроване середовище IDE для розробки програмного забезпечення МПС конкретного функціонального призначення та оволодіти основними режимами функціонування IDE; вміти розробити драйвер звертання до пам`яті з послідовним доступом, драйвер вузла введення-виведення аналогової інформації в МПС, драйвер вузла індикації МПС; освоїти основні режими функціонування ОС на процесорній платформі з відкритим кодом; освоїти методику та засоби тестування програмного забезпечення МПС.
Необхідні обов'язкові попередні та супутні навчальні дисципліни: Пререквізити:
Архітектура комп`ютерів.
Периферійні пристрої, інтерфейси та драйвери.
Програмування.
Короткий зміст навчальної програми: Внаслідок вивчення навчальної дисципліни студент отримає знання теоретичних основ використання мiкропроцесорних компонентів в обчислювальних та керуючих пристроях, освоїть особливості архiтектури сучасних мiкропроцесорних компонентів, оволодiє методикою розроблення програмного забезпечення при пpоектуванні мікропроцесорних систем різного функціонального призначення. Освоїть типові програмні та апаратно-програмні засоби розробки і тестування програмного забезпечення для функціонально-орієнтованих МПС, отримає вміння розроблення драйвера звертання до пам`яті з послідовним доступом, драйверів вузла введення-виведення аналогової інформації в МПС, драйверів різних типів вузла індикації МПС, оволодіє інтегрованими середовищами для проектування програмного забезпечення МПС, використанням ОС на процесорних платформах з відкритим кодом, освоїть методику та засоби тестування програмного забезпечення МПС.
Опис: Ознайомлення з технічними характеристиками та архітектурою базового мікропроцесорного сімейства.
Проектування схеми електричної функціональної спеціалізованого мікрокомп’ютера.
Математичне моделювання основного алгоритму.
Вибір інтегрованого середовища для розробки програмного модуля. Розроблення архітектури програмного модуля.
Розроблення алгоритму програмного модуля.
Розроблення та відлагодження програмного модуля в режимі симулятора. Розроблення методики тестування програмного модуля.
Оформлення записки.
Оформлення графічної частини: схема електрична функціональна мікрокомп’ютера, схема алгоритму.
Методи та критерії оцінювання: Поточний контроль (30%): дотримання графіка виконання курсової роботи.
Підсумковий контроль (70%, залік).
Критерії оцінювання результатів навчання: Дотримання графіка виконання курсової роботи - 30%
Підсумковий контроль - 70%, залік.
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.STM32F4 Series, інтернет ресурс
http://www.st.com/web/en/catalog/mmc/FM141/SC1169/SS1577
2.SAM4E ARM Cortex-M4 Microcontrollers, інтернет ресурс
https://www.microchip.com/wwwproducts/en/ATSAM4E16E
3.NAND Flash Memory, інтернет ресурс
http://www.cypress.com/products/nand-flash-memory
4.FRAM, інтернет ресурс
http://www.cypress.com/search/all/FRAM
5.LCD MODULE BC1602E series, інтернет ресурс
http://www.sos.sk/a_info/resource/d/bolymin/BC1602E_Series_VER01.pdf
6. Keil IDE.
http://www2.keil.com/mdk5/uvision/
7. Atmel Studio (Microchip Studio for AVR® and SAM Devices), інтернет-ресурс
https://www.microchip.com/en-us/development-tools-tools-and-software/microchip-studio-for-avr-and-sam-devices
8. IAR Embedded Workbench IDE
https://www.iar.com/iar-embedded-workbench/partners/arm/
9. CoIDE V1.7.8 IDE
http://www.coocox.org/software/coide.php
10.ОС Android 7.0
http://www.orangepi.org/downloadresources/
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).