I stopień - Automatyka, cybernetyka i robotyka

Laboratorium "Języki modelowania i symulacji", wydział ETI, katedra KSA, I stopień studiów

Wykład "Mechatronika", Wydział ETI, katedra KSA, I stopień studiów

Wykład "Roboty mobilne", wydział ETI, katedra KSA, I stopień studiów

Zapoznanie studentów ze współczesnymi środowiskami programowania na przykładzie technologii CUDA firmy Nvidia.

I stopień, AiR, sem.5

AiR, stopień I, semestr 6

Prowadzący: dr inż. Mariusz Domżalski

I st, 3 sem. Automatyka, Cybernetyka i Robotyka

Wykład z przedmiotu Technika Cyfrowa

1. Pojęcia podstawowe, układy kombinacyjne, układy sekwencyjne

2. Aparat matematyczny stosowany do opisu układów kombinacyjnych i sekwencyjnych – tablice funkcji, funkcje logiczne, automaty, graf tablice przejść/wyjść – przykłady

3. Wprowadzenie do systemu binarnego, arytmetyka binarna

4. Kody przedstawiania liczb BIN, HEX, BCD, U1, U2, liczby zmienno pozycyjne, arytmetyka na liczbach ze znakiem

5. Algebra Boole’a, aksjomaty, wybrane definicje i twierdzenia

6. Funkcje logiczne, postać kanoniczne i parakanoniczna, metody sprowadzania funkcji do postaci kanonicznej

7. Funkcje logiczne w postaci NPS i NPI, przykłady i analogie do innych algebr oraz przykłady zastosowań algebry Boole’a

8. Minimalizacja funkcji logicznych, cel minimalizacji techniczny i ekonomiczny

9. Minimalizacja funkcji logicznych, metoda tablic Karnaugh

10. Minimalizacja funkcji logicznych, algorytm McCluskey’a, przykłady minimalizacji funkcji

11. Funktory logiczne, synteza układów kombinacyjnych z wykorzystaniem funktorów
AND, OR i NOT

12. Funktory logiczne, synteza układów kombinacyjnych z wykorzystaniem funktorów
NAND i NOR, minimalizacja funkcji logicznych w zakresie reprezentacji NPS i NPI a minimalizacja globalna

13. Przegląd typowych układów kombinacyjnych

14. Synteza układów kombinacyjnych z wykorzystaniem multiplekserów, realizacje wielowarstwowe i mieszane (multi-pleksery i/lub funktory)

15. Układy iteracyjne, problem kompromisu pomiędzy złożonością układu a jego czasem propagacji

16. Synteza układów sekwencyjnych synchronicznych – synteza abstrakcyjna, minimalizacja liczby stanów wewnętrznych

17. Synteza układów sekwencyjnych synchronicznych – kodowanie stanów, rodzaje przerzutników i ich wykorzystanie, metody wyzwalania przerzutników

18. Synteza układów sekwencyjnych synchronicznych – synteza kombinacyjna układów sekwencyjnych

19. Analiza układów sekwencyjnych, konwersja pomiędzy modelami Moore’a i Mealye’go.

20. Synteza układów sekwencyjnych asynchronicznych – różnice w stosunku do układów synchronicznych – synteza abstrakcyjna

21. Synteza układów sekwencyjnych asynchronicznych –kodowanie stanów, wyścig krytyczny i niekrytyczny, metoda zabezpieczające projektowany układ przed wyścigami

22. Synteza układów sekwencyjnych asynchronicznych - realizacja układów asynchronicznych z wykorzystaniem prze-rzutników asynchronicznych SR i układów
kombinacyjnych ze sprzężeniem zwrotnym

23. Synteza układów sekwencyjnych asynchronicznych – synteza kombinacyjna układów asynchronicznych z zabezpieczeniem przed hazardem statycznym i dynamicznym, przykłady

24. Synteza techniczna układów cyfrowych – funktory logiczne, przerzutniki,
układy MSI – technologie wykonania (bipolarne i CMOS

25. Synteza techniczna układów cyfrowych –
technologie wykonania (bipolarne i CMOS) parametry i charakterystyki

26. Synteza techniczna układów cyfrowych – funktory z wyjściami OC i TS, zasady łączenia układów w obrębie rodziny oraz wykonanych w różnych technologiach

27. Typowe układy sekwencyjne MSI, liczniki, rejestry oraz przykłady ich typowych
zastosowań

28. Typowe układy sekwencyjne MSI, liczniki, rejestry, techniki łączenia wyjść, organizacja magistrali w technice OC i TS, problem adresacji i synchronizacji

29. Wybrane układy cyfrowe: przerzutniki monostabilne i astabilne, pamięci ROM (ROM, PROM, EPROM, EEPROM) oraz ich parametry i wykorzystanie do realizacji funkcji logicznych

30. Wybrane układy cyfrowe: - pamięci RAM statyczne i dynamiczne oraz ich parametry, wprowadzenie do logiki programowalnej – układy PLA – synteza funkcji logicznych

Realizacja wykładu z przedmiotu Architektura Systemów Komputerowych

1. Organizacja zajęć, zasady zaliczenia, literatura

2. Architektura procesorów Intel x86, rejestry ogólnego przeznaczenia, jednostka arytmetyczno-logiczna, flagi

3. Przestrzeń adresowa, adresowanie pamięci i urządzeń wejścia-wyjścia, segmentacja pamięci, tryby adresowania

4. Model programowy procesora, cykl rozkazowy

5. Rozkazy i techniki przesyłania informacji, transfer blokowy

6. Rozkazy arytmetyczne, formaty liczb, działania na liczbach wielokrotnej długości, obliczenia zmiennoprzecinkowe emulacja programowa i wykorzystanie koprocesora

7. Operacje na bitach, ciągach i łańcuchach

8. Rozkazy sterujące bezwarunkowe i warunkowe, skoki ze śladem, wykorzystanie stosu

9. Organizacja procesora, moduły obsługi interfejsu i wykonywania rozkazów, kolejkowanie rozkazów

10. System przerwań, wektoryzacja, obsługa wielopoziomowa

11. Tryby pracy procesora: rzeczywisty i chroniony

12. Wstęp do programowania w asemblerze: kody mnemotechniczne instrukcji, zmienne, etykiety, dyrektywy, składania linii programu

13.
Przebieg asemblacji, operacje na słowniku nazw, raporty o błędach, konsolidacja

14. Makroinstrukcje, podprogramy, przekazywanie parametrów do podprogramów, ramka stosu 

15. Modele pamięci i ich konsekwencje, statyczna i dynamiczna rezerwacja pamięci 16. Interfejs programowy do języków wysokiego poziomu C i PASCAL

17. Typowe układy wejścia-wyjścia, obsługa urządzeń wejścia-wyjścia

18. Komunikacja równoległa i szeregowa, wspomaganie sprzętowe

19. Obsługa przerwań sprzętowych i programowych, rola sprzętowego kontrolera przerwań

20. Bezpośredni dostęp do pamięci (DMA), kontroler DMA, współpraca z jednostką centralną, programowanie i przebieg transferu

21. Elementy architektury x86-32 i x86-64, procesory CISC i RISC

22. Architektura komputerów w standardzie PC

23. Pamięć masowa, dyski stałe, dyski optyczne, pamięci FLASH 24. BIOS organizacja i udostępniane funkcje

25. Konsola użytkownika, współpraca z klawiaturą i urządzeniem wskazującym, techniki buforowania strumienia danych

26. Obsługa ekranu w trybie znakowym i graficznym

27. Obsługa przerwań sprzętowych w komputerze PC 28. Przerwania programowe i przekazywanie parametrów do funkcji udostępnianych przez BIOS

29. Zegar czasu rzeczywistego i zegar systemowy

30. System operacyjny, organizacja, oferowane funkcje i usługi

31. Wprowadzenie do systemów wbudowanych

32. Systemy wbudowane wykorzystujące komputery zgodne PC

33. Komputery modułowe w standardzie PC104

34. Komputery modułowe wykorzystujące magistralę VME

35. Komputery modułowe wykorzystujące magistralę COMPACT PCI

36. Organizacja interfejsu z obiektem sterowania lub monitoringu

37. Systemy operacyjne w systemach wbudowanych: systemy WINDOWS embedded, Linux, QNX

38. Specyfika oprogramowania dla systemów wbudowanych

39. Obsługa programowa interfejsu z obiektem sterowniki urządzeń

40. Techniki obsługi przerwań sprzętowych: procedury obsługi przerwań, zadania obsługujące przerwania

41. Praca w czasie rzeczywistym techniki realizacji

42. Programowa obsługa standardowych interfejsów komunikacyjnych

43. Dedykowane oprogramowanie czasu rzeczywistego, techniki tworzenia mini jądra,
procedur obsługi przerwań, pętli programowej

44. Diagnostyka oprogramowania

45. Przykłady systemów wbudowanych