Detail předmětu

Periferní zařízení

IPZ Ak. rok 2023/2024 zimní semestr 3 kredity

Předmět není v tomto roce otevřen

Principy konstrukce a řízení periferních zařízení, komunikace s procesorem. I/O sběrnice: komunikace na sběrnici, principy přidělování sběrnice, obsluha přerušení. Přehled rozhraní periferních zařízení. UART, I2C, SPI, OneWire. Paměťová rozhraní. Kamerová rozhraní. Audio a video rozhraní. USB. CAN. Drátová vs. bezdrátová komunikace. V průběhu laboratorních cvičení je vytvářeno robotické zařízení s vývojovou deskou Raspberry Pi 4B (programování v Python) a řadou periferních zařízení, kterých rozhraní jsou postupně probírána na přednáškách. Student tak prakticky aplikuje teoretické dovednosti.

Garant předmětu

Zachariášová Marcela, Ing., Ph.D. (UPSY)

Jazyk výuky

česky, anglicky

Zakončení

zkouška (písemná)

Rozsah

  • 26 hod. přednášky
  • 4 hod. laboratoře

Bodové hodnocení

  • 60 bodů závěrečná zkouška
  • 40 bodů laboratoře
  • 5 bodů domácí úkoly

Zajišťuje ústav

Ústav počítačových systémů (UPSY)

Přednášející

Bidlo Michal, doc. Ing., Ph.D. (UPSY)
Zachariášová Marcela, Ing., Ph.D. (UPSY)

Cvičící

Bidlo Michal, doc. Ing., Ph.D. (UPSY)
Zachariášová Marcela, Ing., Ph.D. (UPSY)

Stránky předmětu

Cíle předmětu

Rozvíjet znalosti získané v předmětech zaměřených na konstrukci počítačů.

Proč je předmět vyučován

Předmět poskytuje studentům praktické informace z oblasti konstrukce periferních zařízení, jejich řadičů a sběrnic. Tyto znalosti studenti uplatní při dalším studiu a v praxi.

Doporučené prerekvizity

Požadované prerekvizitní znalosti a dovednosti

Základy návrhu číslicových systémů, základy programování.

Literatura referenční

  • Douglas Comer: Essentials of Computer Architecture, Second Edition, CRC Press, 2017 
  • Jan Axelson: USB Complete: The Developer's Guide, Fifth Edition, 2015, ISBN‎ 978-1931448284, 524 stran
  • Simon Monk: Programming the Raspberry Pi, Getting Started with Python, McGraw Hill TAB; 3rd edition, 2021, ISBN 126425735X, 192 stran
  • Shenouda Dawoud: Serial Communication Protocols and Standards, River Publishers; 1st edition, 2022, 531 stran, ISBN: 8770221545

Osnova přednášek

  1. Od UART k USB
  2. Řízení pohybu
  3. UART, I2C
  4. SPI, OneWire
  5. Paměťová rozhraní
  6. Kamerová rozhraní
  7. Video rozhraní
  8. Audio rozhraní
  9. USB
  10. USB
  11. CAN
  12. Od drátu k bezdrátu

Osnova laboratorních cvičení

V průběhu 8 laboratoří studenti sestavují a implementují robota-asistenta (Raspberry Pi 4B). Ten může být nastaven do režimu MONITORING, kdy monitoruje své okolí a v případě detekce pohybu vyhlásí alarm a udělá kamerový záznam (výuka kamerových rozhraní, audio rozhraní, paměťových rozhraní). Dále je možný režim METEO, kdy robot snímá teplotu a vlhkost svého okolí a v případě nepříznivých hodnot informuje uživatele (výuka rozhraní I2C, SPI, Onewire). Robot se bude pohybovat na kolečkách - režim POHYB (výuka USB, wireless).

Průběžná kontrola studia

  • Laboratorní cvičení: 40 bodů.
  • Minimum bodů za aktivity během semestru není stanoveno.
  • Závěrečná zkouška: 60 bodů.

Zařazení předmětu ve studijních plánech

  • Program BIT, 2. ročník, volitelný
  • Program BIT (anglicky), 2. ročník, volitelný
  • Program IT-BC-3, obor BIT, 2. ročník, volitelný
Nahoru