KARTA PRZEDMIOTU

(1)

Z1-PU7 WYDANIE N1 Strona 1 z 1

(pieczęć wydziału)

KARTA PRZEDMIOTU

1. Nazwa przedmiotu:

WSTĘP DO TECHNIKI MIKROPROCESOROWEJ

2. Kod przedmiotu:

WTuP

3. Karta przedmiotu ważna od roku akademickiego: 2012/2013 4. Forma kształcenia: studia pierwszego stopnia

5. Forma studiów: studia stacjonarne

6. Kierunek studiów:

ELEKTRONIKA I TELEKOMUNIKACJA (WYDZIIAŁ AEiI)

7. Profil studiów: ogólnoakademicki

8. Specjalność: wszystkie (dla kierumku EiT) 9. Semestr: 4

10. Jednostka prowadząca przedmiot: Instytut Elektroniki, RAu3 11. Prowadzący przedmiot: dr inż. Krzysztof Taborek

12. Przynależność do grupy przedmiotów: przedmioty wspólne 13. Status przedmiotu: obowiązkowy

14. Język prowadzenia zajęć: polski

15. Przedmioty wprowadzające oraz wymagania wstępne:

Algebra, Podstawy Programowania Komputerów (PPK), Podstawy Techniki Cyfrowej (PTC), Projektowanie Urządzeń Cyfrowych (PUC).

16. Cel przedmiotu:

Celem przedmiotu jest zapoznanie studentów z podstawami architektury komputerów (systemów mikroprocesorowych), ze szczególnym zwróceniem uwagi na automatyzację wykonywania programu. Stopniowo wprowadzane są ważne pojęcia oraz przedstawiane klasyfikacje komputerów i mikroprocesorów. Ważne pojęcia omawiane są na przykładzie prostych mikroprocesorów i mikrokontrolerów. Nabyte wiadomości mają stanowić solidną podstawę do rozpoczęcia nauki o bardziej złożonych mikroprocesorach i projektowaniu różnych systemów mikroprocesorowych w ramach przedmiotu „Mikroprocesory”. Mają także wskazać możliwości wykorzystania systemów mikroprocesorowych do rozwiązywania problemów naukowych i gospodarczych.

17. Efekty kształcenia:

¹

Nr Opis efektu kształcenia Metoda sprawdzenia

efektu kształcenia

Forma prowadzenia

zajęć

Odniesienie do efektów dla kierunku

studiów W1 Ma uporządkowaną wiedzę w zakresie architektur

komputerów i ich klasyfikacji.

Kolokwium na wykładzie.

Wykład. K1_W06.

W2 Zna architektury i wewnętrzne działanie prostych mikroprocesorów i mikrokontrolerów.

Wykład. K1_W01, K1_W08.

W3 Zna proste interfejsy stosowane w systemach mikroprocesorowych.

1 należy wskazać ok. 5 – 8 efektów kształcenia

(2)

W4 Zna proste urządzenia wejścia / wyjścia (peryferyjne) stosowane w systemach mikroprocesorowych.

U1 Umie programować proste mikroprocesory

i mikrokontrolery wykorzystując język symboliczny (asembler).

Wykład. K1_U05, K1_U22.

U2 Potrafi zaprojektować prosty system mikroprocesorowy.

Wykład. K1_U01, K1_U05, K1_U16, K1_U17, K1_U22.

18. Formy zajęć dydaktycznych i ich wymiar (liczba godzin)

W.: 30 Ćw.: 0 L.: 0 P.: 0

19. Treści kształcenia:

Wykład

1. Krótka historia komputerów: Pascal, Leibnitz, Babbage, Hollerith, von Neuman, ENIAC, INTEL 8080 / 8051 / PENTIUM. Schemat blokowy maszyny von Neumana i automatyzacja wykonywania programu. Architektura harwardzka. Mikroprocesory CISC i RISC.

2. Struktura wewnętrzna mikroprocesora. Rejestry uniwersalne i sterujące. Struktura magistralowa. Cykle pracy mikroprocesora: cykl rozkazowy, cykl maszynowy i takt zegarowy. Stany mikroprocesora: RUN, WAIT, HOLD, HALT i graf przejść między nimi. Graf zdarzeń w cyklu maszynowym. Cykle maszynowe jako specyficzny rodzaj mikroinstrukcji. Rola sterownika interfejsu.

3. Współpraca mikroprocesora z pamięcią operacyjną i urządzeniami wejścia / wyjścia. Cykle zapisu i odczytu.

Bilans czasu i wprowadzanie taktów oczekiwania. Generacja sygnału READY. Przeszukiwanie, oczekiwania, przerwania. Operacje wejścia / wyjścia z potwierdzeniem. Adresowanie modułów pamięci i urządzeń wejścia / wyjścia. Dekodery adresowe i adresy własne. Wejście / wyjście równoległe. Wejście / wyjście szeregowe.

4. Rozkazy i ich formaty. Tryby adresowania argumentów. Klasyfikacja rozkazów: rozkazy przenoszenia danych, arytmetyczne, logiczne, skokowe, obsługi stosu, wejścia / wyjścia i sterujące.

5. Programowanie – języki programowania. Pisanie prostych programów w języku symbolicznym. Kompilacja (asemblacja).

6. Mikrokontrolery jednoukładowe. Architektura i lista rozkazów. Wykorzystanie pamięci wewnętrznej i zewnętrznej. Wykorzystanie wbudowanych urządzeń wejścia / wyjście (peryferyjnych). Pisanie prostych programów w języku symbolicznym.

7. Systemy wieloprocesorowe. Klasyfikacja Flynna. Różne architektury systemów wieloprocesorowych.

Wskaźniki wydajności.

20. Egzamin: nie

21. Literatura podstawowa:

1. Z. POGODA – „Wstęp do systemów komputerowych”, Materiały dydaktyczne Instytutu Elektroniki nr 6, Gliwice 2003.

2. Z. POGODA – „Arytmetyka komputerów”, Materiały dydaktyczne Instytutu Elektroniki nr 3, Gliwice 2003.

3. Z. POGODA – „Podstawy techniki mikroprocesorowej”, Materiały dydaktyczne Instytutu Elektroniki nr 4, Gliwice 2003.

(3)

22. Literatura uzupełniająca:

1. M. MANO – „Architektura komputerów”, WNT, Warszawa 1988.

2. D. A. PATTERSON, J. L. NENNESEY – “Computer Organization & Design the Hardware / Software Interface”, Morgan Kaufmann, San Francisco, 1994.”

3. I. ENGLANDER – “The Architecture of Computer, Hardware, Systems, Software”, J. Wiley, N. York, 1966.

4. P. MISIUREWICZ - „Podstawy techniki mikroprocesorowej”, WNT, Warszawa 1991.

5. J. GRABOWSKI, S. KOŚLACZ – „Podstawy i praktyka programowania mikroprocesorów”, WNT, Warszawa 1987.

23. Nakład pracy studenta potrzebny do osiągnięcia efektów kształcenia

Lp.

Forma zajęć

Liczba godzin kontaktowych / pracy studenta

1 Wykład 30 / 10

2 Ćwiczenia 0 / 0

3 Laboratorium 0 / 0

4 Projekt 0 / 0

5 Seminarium 0 / 0

6 Inne 15 /30

Suma godzin 45 / 40

24. Suma wszystkich godzin: 85 25. Liczba punktów ECTS:² 3

26. Liczba punktów ECTS uzyskanych na zajęciach z bezpośrednim udziałem nauczyciela akademickiego 2 27. Liczba punktów ECTS uzyskanych na zajęciach o charakterze praktycznym (laboratoria, projekty) 0 26. Uwagi:

Zatwierdzono:

………. ………

(data i podpis prowadzącego) (data i podpis dyrektora instytutu/kierownika katedry/

Dyrektora Kolegium Języków Obcych/kierownika lub dyrektora jednostki międzywydziałowej)

2 1 punkt ECTS – 25-30 godzin.