Kursa kods EeTk4002

Kredītpunkti 3

Mikrokontrolleru vadības sistēmu projektēšana

Zinātnes nozareElektrotehnika, elektronika, informācijas un komunikāciju tehnoloģijas

Zinātnes apakšnozareDatorvadība

Kopējais stundu skaits kursā81

Lekciju stundu skaits10

Semināru un praktisko darbu stundu skaits6

Laboratorijas darbu stundu skaits16

Studenta patstāvīgā darba stundu skaits49

Kursa apstiprinājuma datums25.09.2019

Atbildīgā struktūrvienībaInženiertehnikas un enerģētikas institūts

Kursa izstrādātāji

author prof.

Vitālijs Osadčuks

Dr. sc. ing.

author asoc. prof.

Ainārs Galiņš

Dr. sc. ing.

Priekšzināšanas

EeTk4001, Iegultā programmēšana inženieriem

Kursa anotācija

Studiju kursa mērķis: apskatīt ar mikroprocesoru vadības sistēmu izstrādi saistītie standarti, rīki, valodas, dokumentēšana. Kursā dotas padziļinātas zināšanas mikroprocesoru vadības sistēmu programmēšanā un saskarnes veidošanā ar sensoriem un izpildiekārtām. Teorētiski apskatīta un praktiski izmēģināta ciparu tīklu izmantošana mikroprocesoru vadības sistēmās. Dots ievads ciparu signālu apstrādē. Laboratorijas darbos studenti apgūst PIC32 platformas bāzētu ciparu vadības sistēmu programmatūras izstrādi C valodā. Kursa laikā studenti patstāvīgi izstrādā ciparu automātiskās vadības sistēmas projektu.

Kursa rezultāti un to vērtēšana

1. Zināšanas - spēj orientēties sarežģītos C valodā rakstītos programmatūras projektos un to saistošajā dokumentācijā – individuālais projekts, ieskaite.
2. Prasmes - spēj patstāvīgi izvēlēties un integrēt trešās puses koda bibliotēkas un pirmkodu esošajā projektā – individuālais projekts. Prot izvēlēties un izmantot atbilstošos iegulto iekārtu koda konfigurēšanas un automātiskās ģenerēšanas rīkus – laboratorijas darbi, individuālais projekts, ieskaite.

3. Kompetences - spēj veidot M2M interfeisu starp mikrokontrolleri un ārējām sekotājiekārtām – laboratorijas darbi, individuālais projekts, ieskaite.

Kursa saturs(kalendārs)

1. Mikroprocesoru vadības sistēma, standarti, aprakstošā dokumentācija (1h).
2. Mikroprocesoru vadības sistēmas arhitektūra, dzīves cikls (1h).
3. Mikroprocesoru vadības sistēmu aparatūra un programmatūra (1h).
4. Programmēšanas metodoloģija, valodas, rīki un vides (2h).
5. Automātiskā koda ģenerēšana un programmatūras konfigurēšana iegultajās vadības sistēmās (1h). 1. laboratorijas darbs.
6. Sensoru un izpildiekārtu interfeisi (2h). 2. laboratorijas darbs.
7. Ievads ciparu signālu apstrādes aparātiskajos risinājumos (1h).
8. Ciparu signāla filtra sintēze (1h).
9. Noslēgta kontūra ciparu automātiskās vadības sistēmas, ciparu PID kontrollera sintēze (1h). 3. laboratorijas darbs.
10. Saskarnes realizēšana ar lielapjoma datu glabāšanas iekārtām (1h).
11. Datu apmaiņas aparātiskie moduļi un to konfigurēšana (1h). 4. laboratorijas darbs.
12. Vedēja-sekotāja arhitektūras datu apmaiņas tīklu realizēšana (2h). 5. laboratorijas darbs.

13. Ethernet tīkli mikroprocesoru vadības sistēmās (1h).

Prasības kredītpunktu iegūšanai

Ieskaite. Ieskaites iegūšanai nepieciešams izpildīt 5 laboratorijas darbus un izstrādāt individuālo projektu.

Studējošo patstāvīgo darbu organizācijas un uzdevumu raksturojums

Studentu patstāvīgais darbs sastāv no literatūras studijām, gatavošanās laboratorijas darbiem, laboratorijas darbu protokolu noformēšanas, individuālā projekta izstrādes un noformēšanas. Projekts sastāv no izstrādātas programmas darbam ar mikrokontrolleri dotā tehnoloģiskā procesa vadībai un tās apraksta.

Studiju rezultātu vērtēšanas kritēriji

Studija kursa ieskaites vērtējumu veido 50 % vidējais vērtējums par laboratorijas darbiem un 50 % individuālā projekta aizstāvēšanas vērtējums. Aizstāvēšana notiek ar prezentāciju un izstrādātās programmas darbības demonstrēšanu speciālā seminārā.

Obligātā literatūra

1. Di Jasio L. Programming 32-bit microcontrollers in C. Exploring the PIC32. Burlington: Elsevier, 2008. 527 p. ISBN: 978-0-7506-8709-6
[tiešsaiste] [08.10.2019.] Pieejams: http://hamradio.tomsk.ru/download/Programming%2032-bit%20Microcontrollers%20in%20C%20-%20Exploring%20the%20PIC32%20-%20Lucio%20Di,%20Elseiver.pdf
2. PIC Microcontrollers – Programming in C.
E-book [online][03.09.2019]. Available at: https://www.mikroe.com/ebooks/pic-microcontrollers-programming-in-c

Papildliteratūra

1. Learn C programming [online][05.01.2018]. Available at: http://www.tutorialspoint.com/cprogramming/index.htm
2. PIC microcontroller tutorial [online][03.09.2019]. Available at: http://www.microcontrollerboard.com/pic_microcontroller.html

3. MPLAB Harmony [online][03.09.2019]. Available at: https://www.microchip.com/mplab/mplab-harmony

Periodika un citi informācijas avoti

MCU designline [online][03.09.2019]. Available at: https://www.eetimes.com/mcu-designline.asp

Piezīmes

Kurss akadēmiskā bakalaura programmā Biosistēmu mašinērija un tehnoloģijas. 3. kurss 5. semestris.