Мікропроцесори в інформаційно-управляючих системах

Вибіркова дисципліна
Навчальна дисципліна професійної підготовки
Обсяг освітнього компонента: 
• у кредитах ЄКТС — 4.5.
Кількість аудиторних занять: 
Лекційних занять - 15, лабораторних занять 7.
Самостійна робота: 
91 година.
Семестровий контроль: 
Залік.
Освітню компоненту забезпечує: 
Анотація: 

Анотація навчальної дисципліни

Мета дисципліни: формування системного уявлення, стійких знань, умінь та навичок у студентів з проектування, розробки та експлуатації мікропроцесорних систем, що є основою сучасних інформаційно-управляючих систем.  .
Практичне значення та використання отриманих знань. Розуміння архітектури мікропроцесорів та мікроконтролерів: Студенти вивчають особливості архітектури типових мікропроцесорів та мікроконтролерів, що є основою для розробки ефективних інформаційно-управляючих систем. Проектування та моделювання систем: Дисципліна готує спеціалістів, здатних аналізувати, проектувати та моделювати сучасні мікропроцесорні та мікроконтролерні системи, що є критично важливим у багатьох галузях промисловості та технологій. Застосування в автоматизованих системах: Знання, отримані в рамках дисципліни, дозволяють розробляти та впроваджувати мікропроцесорні системи в автоматизованих інформаційно-управляючих системах, підвищуючи їх ефективність та надійність.

Тематика та види навчальних занять

Для денної форми здобуття освіти
Лекційні заняття
Лекція 1. Введення в процесори в інформаційно-керуючих системах.
Лекція 2. Архітектура мікропроцесорних систем в ІКС.
Лекція 3. Мікроконтролери як основа сучасних ІКС.
Лекція 4. Обробка даних у часі.
Лекція 5. Інтерфейси введення-виведення в ІКС.
Лекція 6. Системи переривань та їх використання в ІКС.
Лекція 7. Організація розподілених систем з урахуванням мікропроцесорів.
Лекція 8. Таймери та їх використання у завданнях управління.
Лекція 9. Аналого-цифрові та цифро-аналогові перетворення в ІКС.
Лекція 10. Програмне управління в ІКС.
Лекція 11. Системи реального часу (RTOS) в ІКС.
Лекція 12. Енергозбереження в інформаційно-керуючих системах.
Лекція 13. Інтеграція ІКС у IoT.
Лекція 14. Управління складними процесами в ІКС.
Лекція 15. Налагодження та тестування інформаційно-керуючих систем.

Лабораторні заняття
Лабораторне заняття1. Вивчення архітектури мікроконтролерів
Мета заняття: Ознайомити студентів з архітектурою сучасних мікроконтролерів, включаючи їх основні компоненти (ALU, пам'ять, шини даних та адреси, інтерфейси введення-виводу).
Лабораторне заняття 2. Розробка простого ПІД-регулятора
Мета заняття: Освоїти основи управління процесами за допомогою ПІД-регуляторів (пропорційно-інтегрально-диференціального управління).
Лабораторне заняття 3. Організація обміну даними між мікроконтролерами
Мета заняття: Освоїти взаємодію між мікроконтролерами з використанням стандартних інтерфейсів.
Лабораторне заняття 4. Енергозбереження у мікроконтролерах
Ціль заняття: Вивчити режими енергозбереження мікроконтролерів та їх вплив на споживання енергії.
Лабораторне заняття 5. Створення розподіленої системи управління
Мета заняття: Вивчити принципи розподілених систем з урахуванням кількох микроконтроллеров.
Лабораторне заняття 6. Обробка сигналів у часі.
Мета заняття: Освоїти основи обробки даних від датчиків та керування пристроями.
Лабораторне заняття 7. Аналого-цифрове перетворення.
Мета заняття: Опанувати роботу АЦП мікроконтролера для обробки аналогових сигналів.
Консультації здійснюються впродовж семестру згідно встановленого розкладу.

 Індивідуальна робота
Не передбачена

Компетентності: 

К1 Вивчення принципів побудови та функціонування мікропроцесорних систем
К2 Набуття навичок вибору мікропроцесорних систем для реалізації заданої функціональності мікропроцесорної системи

Передумови вивчення дисципліни: 

Вища математика.
Математичний аналіз.
Лінійна алгебра. Дискретна математика.
Теорія ймовірності та математична статистика.
Алгоритмізація та програмування
Методи та технології обробки інформації.

Результати навчання: 

РН1 Проектувати та розробляти прикладні інформаційні продукти для видобутку корисних знань і вироблення оптимальних стратегій прийняття рішень.
РН2 Демонструвати знання сучасного рівня технологій інформаційних систем, практичні навички програмування та використання прикладних і спеціалізованих комп’ютерних систем та середовищ з метою їх запровадження у професійній діяльності.

2024 рік