Detail předmětu

Periferní zařízení

FIT-IPZAk. rok: 2023/2024

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.

Jazyk výuky

čeština

Počet kreditů

3

Garant předmětu

Ing. Marcela Zachariášová, Ph.D.

Zajišťuje ústav

Ústav počítačových systémů (UPSY)

Vstupní znalosti

Základy návrhu číslicových systémů, základy programování.

Pravidla hodnocení a ukončení předmětu

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

Učební cíle

Rozvíjet znalosti získané v předmětech zaměřených na konstrukci počítačů.

Prerekvizity a korekvizity

Základní literatura

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

Zařazení předmětu ve studijních plánech

  • Program BIT bakalářský, 2. ročník, zimní semestr, volitelný

  • Program IT-BC-3 bakalářský

    obor BIT , 2. ročník, zimní semestr, volitelný

  • Program BIT bakalářský, 2. ročník, zimní semestr, volitelný

Typ (způsob) výuky

 

Přednáška

26 hod., nepovinná

Vyučující / Lektor

doc. Ing. Michal Bidlo, Ph.D.
Ing. Marcela Zachariášová, Ph.D.

Osnova

  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

Laboratorní cvičení

4 hod., nepovinná

Vyučující / Lektor

doc. Ing. Michal Bidlo, Ph.D.
Ing. Marcela Zachariášová, Ph.D.

Osnova

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).