Дослідження і проєктування контролерів периферійних пристроїв
Спеціальність: Спеціалізовані комп'ютерні системи
Код дисципліни: 7.123.03.O.002
Кількість кредитів: 4.00
Кафедра: Спеціалізовані комп'ютерні системи
Лектор: Кочан Роман Володимирович
Семестр: 1 семестр
Форма навчання: денна
Результати навчання: 1. основні принципи, інструменти і методики проектування програмно-апаратних комплексів різного функціонального призначення,
2. основні функції і структури мікроконтролерів та методи їхньої системної інтеграції,
3. класифікувати задачі проектування, знаходити аналоги і прототип, складати та погоджувати технічне завдання на проект,
4. обирати адекватні програмно-апаратні інструменти проектування,
5. виконувати етап ескізного проектування із розподілом виконання функцій поміж апаратними і програмними засобами,
6. планувати і використовувати засоби верифікації і вимірювання порівняльної продуктивності отриманих в проектуванні і відомих результатів.
Необхідні обов'язкові попередні та супутні навчальні дисципліни: Попередні навчальні дисципліни:
- Мікропроцесорні системи;
- Комп’ютерна схемотехніка.
Супутні і наступні навчальні дисципліни:
- Дослідження і проектування спеціалізованих комп’ютерних систем;
- Дослідження і проектування вбудованих комп’ютерних систем;
- Проектування спеціалізованих бортових комп’ютерних систем.
Короткий зміст навчальної програми: Вивчення навчальної дисципліни передбачає проведення лекційних занять та лабораторних робіт. На лекційних заняттях висвітлюються 20 тем: Вступ, Взаємодія ППКС з комп’ютерними системами, Побудова контролера ППКС у вигляді мікропроцесорної системи, Характеристики та схема включення мікроконтролерів STM32, Методика розробки програмного забезпечення, Мова програмування мікроконтролерів С, Використання С для програмування мікроконтролерів STM32, Методика проектування апаратного забезпечення ППКС, Характеристики STM32-сумісних контролерів, Пристрої введення/виведення дискретних сигналів, Матричні пристрої введення/виведення дискретних сигналів, ППКС на базі інтерфейсу Centronix, ППКС на базі інтерфейсу Centronix та RS232c, ППКС на базі інтерфейсу SPI, ППКС на базі інтерфейсу IIC, ППКС на базі інтерфейсу 1-Wire, ППКС на базі інтерфейсу USB, ППКС на базі інтерфейсу Ethernet, Розподілені інформаційно-керуючі системи Modbus, Розподілені інформаційно-керуючі системи Profibus та CAN, а лабораторні – Дослідження схеми мікропроцесорного перетворювача інформації, Ознайомлення з універсальним асинхронним приймачем/передавачем (UART), Формування дискретних сигналів з заданими параметрами, Вивід інформації на семисегментні світлодіодні індикатори в динамічному режимі, Вивід інформації на рідкокристалічний індикатор на базі контролера HD44780, Ввід інформації з матричної клавіатури.
Методи та критерії оцінювання: Для діагностики знань проводиться поточний контроль та екзаменаційний контроль.
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. Сташин В.В., Урусов А.В.Проектирование цифровых устройств на однокристальных микроконтроллерах.
2. BROWN, Geoffrey. Discovering the STM32 microcontroller. Cortex, 2012, 3: 34.
3. Марков С. Цифровые сигнальные процессоры (книга 1)
4. Круг П.Г. Процессоры цифровой обработки сигналов: Учебное пособие.
5. Michael Barr. Programming Embedded Systems in C and C++
6. Jan Axelson. Embedded Ethernet and Internet Complete. Designing and Programming Small Devices for Networking
7. XIAODONG, Zhang; JIE, Zhang. Design and implementation of smart home control system based on STM32. In: 2018 Chinese control and decision conference (CCDC). IEEE, 2018. p. 3023-3027.