 | Strona
domowa Ireny i Zbigniewa Kuleszów
Serdecznie witamy na domowych, prywatnych serwerach Dzisiaj jest: 2024-12-03 Aktualizacja strony dnia: 2023-01-15 |  |
| Strona główna | Ogloszenia | Sesja | Obrony | Tematy | Zajęcia | Bloki | Projekt Kompetencyjny | Pobierz | Info | Kontakt |
W
przypadku wątpliwości i pytań proszę o kontakt emailem (kulesza@dmcs.pl) lub
osobisty
(KMiTI pok. 56, budynek B18 przy ul. Wólczańskiej 221/223
Politechniki
Łódzkiej w Łodzi
Bloki wybieralne (studia dwustopniowe) oferowane w Katedrze Mikroelektroniki i Technik Informatycznych
Opieka nad poniższymi blokami: Zbigniew Kulesza
Pierwszy stopień EiT od 2020
Prezentacja i szczegółowy opis bloków w formie PDF: pobierz
| Ścieżka: Procesory i systemy operacyjne w zastosowaniach przemysłowych | |||
| Przedmioty | Tematyka | Sprzęt | Prowadzący |
| Sem. 5 Programowanie systemów mikroprocesorowych i mikrokontrolerów dawniej Systemy mikroprocesorowe | * podstawy budowy i programowania procesora nawet dla
bardzo początkujących ;) * niedużo asemblera, więcej języka C, jak stosować biblioteki (by się nie napracować) * rdzeń procesora, peryferia wewnętrzne i zewnętrzne, jakimi sposobami uruchomić wszystko szybko i z powodzeniem ;P * na koniec zajęć: nieduży projekt z wykorzystaniem różnych urządzeń * kilka ciekawostek: optymalizacja programu na szybkość lub rozmiar, wykorzystanie liczb zmiennoprzecinkowych, czy procesory 8 bitowe są jeszcze potrzebne - czyli o procesorach 1, 4 i 64 bitowych |
Mikrokontrolery 8 i 16 bitowe: AVR, MSP430 | Zbigniew Kulesza Paweł Marciniak |
| Sem. 6 Procesory i systemy operacyjne w zastosowaniach przemysłowych | * procesor 32 bitowy - to nie tylko zmiana szerokości
magistrali! - szczegóły na zajęciach :) kilka list instrukcji w
jednym procesorze, tryby pracy procesora - a prócz tego kilka
innych cech specjalnie wykonanych dla zastosowania w przemyśle * jak jest zbudowany procesor, by można było na nim uruchomić system operacyjny? nie każdy procesor udźwignie taką "odpowiedzialność" * procesor, który naprawia własne błędy - można go zastosować np. w windzie (bezpieczny system przemysłowy) lub rakiecie * system operacyjny czasu rzeczywistego FreeRTOS: czyli jak przepisać program, by można go było uruchomić na systemie operacyjnym, inne elementy RTOS jak: zadania, semafory, mutexy, kolejki * wiele ciekawostek: wyjątki, wywłaszczanie zadań, jednostka MPU i MMU, planista systemu operacyjnego |
Mikrokontrolery 32 bitowe: ARM w wersji Cortex-M lub RISC-V | Zbigniew Kulesza Cezary Maj Piotr Zając |
| Sem. 7 Implementacja algorytmów cyfrowego przetwarzania sygnałów w systemach przemysłowych | * tematyka o cyfrowym przetwarzaniu
sygnałów, ale na wszelki wypadek zaczynamy dla przypomnienia
i zrozumienia od analogowego przetwarzania - czyli w elektronice
wszystko jest filtrem ;) * cyfrowe przetwarzanie sygnałów - od przetwornika ADC, przez rdzeń DSP, przetworniki DAC * jaka jest różnica: procesor "zwykły" a procesor DSP: dlaczego procesory DSP są tak "potrzebne"? * jaki jest sposób, by w kilka minut zaprojektować, a nawet zoptymalizować filtr FIR lub IIR? * ciekawostki: np. dlaczego warto stosować liczby stałoprzecinkowe, jak dokładne są liczby zmiennoprzecinkowe, który filtr jest "lepszy": 6 rzędu analogowy, czy FIR o 100 elementach, a moze IIR o 10 elementach? |
Mikroprocesory i procesory DSP: 32 bitowe: ARM w wersji Cortex-A oraz Texas Instruments serii 6xxx | Zbigniew Kulesza Cezary Maj Piotr Zając Bartosz Pękosławski |
| Ścieżka: Specjalizowane elektroniczne systemy przemysłowe | |||
| Przedmioty | Tematyka | Sprzęt | Prowadzący |
| Sem. 5 Sterowanie mikroprocesorowe w elektronice przemysłowej | * podstawy budowy i programowania procesora nawet dla
bardzo początkujących ;) właściwie czym się różnią:
mikroprocesor i mikrokontroler? * niedużo asemblera, więcej języka C, jak stosować biblioteki (by się nie napracować) * sterowanie różnymi urządzeniami: od małej diody świecącej, do dużego silnika, jakie elementy zastosować, jak należy obliczać ich wartości, wreszcie metody uruchamiania - by nie spalić przy tej okazji procesora ;) * na koniec zajęć: nieduży projekt z wykorzystaniem różnych urządzeń * kilka ciekawostek: tranzystor bipolarny, a może jednak MOS?, a może lepiej, by procesor podczas sterowania ciągle zasypiał? Jaka jest metoda, by mikrokontroler pracował na jednej baterii przez 20 lat? |
Mikrokontrolery 8 i 16 bitowe: AVR, MSP430 | Zbigniew Kulesza Paweł Marciniak |
| Sem. 6 Sterowniki i komputery przemysłowe oraz pakiety HMI SCADA | * różnica mikrokontroler, sterownik PLC - i
dlaczego dzisiaj raczej stosujemy sterownik, a najlepiej komputer PAC? * programowanie sterowników i komputerów PAC - czyli istnieje nie tylko język drabinkowy, ale można wykorzystać jeszcze 4 inne języki (plus język C) * układ sterowania wymaga wizualizacji i zapisywania historii pracy systemu: jak z pomocą odpowiedniego oprogramowania szybko zbudować efektowną i efektywną wizualizację z bazą danych pomiarowych * sieci przemysłowe i inne użyteczne dodatki do sterowników, czyli regulator PID można łatwo zaprogramować i jak bardzo jest on przydatny? * ciekawostki: jakie systemy operacyjne wykorzystują sterowniki i komputery PLC? wygodniejszy jest sterownik modułowy czy raczej monolityczny? jak klasyfikujemy sterowniki przemysłowe - dlaczego nie ma na nich napisane, jaki mają procesor i zegar? |
Sterowniki PLC i duże komputery przemysłowe klasy PAC | Zbigniew Kulesza Paweł Marciniak |
| Sem. 7 Układy rekonfigurowalne i DSP w aplikacjach przemysłowych | * sterowanie można realizować nie tylko z
wykorzystaniem mikrokontrolera lub sterownika przemysłowego - czyli o
kilku niestandardowych pomysłach na sterowanie ;) Do wyboru dla
studentów: rekonfigurowalne układy analogowe (Cypress),
cyfrowe (Xilinx), procesory DSP (Texas Instruments), a może gotowe
"czarne pudełko" (National Instruments)? * przetwarzanie sygnałów - analogowe i cyfrowe od przetwornika ADC, przez rdzeń DSP, do przetwornika DAC * różnica: procesor "zwykły", układ rekonfigurowalny a procesor DSP: jak dobrać układ do realizowanej aplikacji? * jaki jest sposób, by w kilka minut zaprojektować filtr analogowy, FIR lub IIR? * ciekawostki: np. jak pomóc fizykowi lub chemikowi, by szybko zbudował kompletny system pomiarowy - bez żmudnego siedzenia nad sprzętem lub oprogramowaniem? |
Mikroprocesory i procesory DSP: 32 bitowe: ARM w wersji Cortex-M i A oraz Texas Instruments serii 6xxx, Cypress i Xilinx, RISC-V | Zbigniew Kulesza Cezary Maj Piotr Zając Bartosz Pękosławski |
Drugi stopień EiT od 2020
Profil wyboru: II stopień
Prezentacja i szczegółowy opis bloków w formie PDF: pobierz
| Kontynuacja ścieżek: Procesory i systemy operacyjne w zastosowaniach przemysłowych oraz Specjalizowane elektroniczne systemy przemysłowe | |||
| Przedmioty | Tematyka | Sprzęt | Prowadzący |
| Sem. 2 Procesory i systemy operacyjne w zastosowaniach przemysłowych | * jak uruchomić system operacyjny: instalacja, zdalne zarządzanie, * podstawy budowy i programowania procesora w systemie operacyjnym dla początkujących ;) Zasadniczo z procesorami ARM Cortex-Axx lub Cortex-Rxx, ale także na Intelu * specyficzne zasoby procesorów, co zrobić, by procesor wykonywał w jednej instrukcji wiele operacji * rdzeń procesora, peryferia wewnętrzne i zewnętrzne, jakimi sposobami uruchomić wszystko szybko i z powodzeniem na systemie operacyjnym ;P * koprocesory heterogeniczne: jak wykorzystać rdzeń DSP towarzyszący procesorowi głównemu i czemu to służy oraz jak bardzo przyśpiesza obliczenia * na koniec zajęć: nieduży projekt z wykorzystaniem różnych urządzeń * kilka ciekawostek: różnice Cortex-A8/9/15/72/74 itd, lista instrukcji ARM64-v8a, co oznacza i jak działa TrustZone, funkcjonowanie jednostki MPU/MMU? czy RISC-V będzie ostatnim projektem procesora na świecie? |
Komputery klasy Raspberry Pi oraz Cortex -Axx, Cortex-Rxx, TI DaVinci oraz DSP C67xx, RiSC-V | Zbigniew Kulesza Cezary Maj Piotr Zając Bartosz Pękosławski |
| Sem. 2 Systemy kontrolno-pomiarowe w elektronice przemysłowej | * czy jest jakaś różnica między sterownikiem PLC a komputerem PAC? - czyli o komputerach przemysłowych PAC w praktyce * sieci przemysłowe - w tym sieci czasu rzeczywistego oraz narzędzia do wizualizacji całej linii przemysłowej * co to znaczy, ze system pracuje z rezerwacją i czym to się różni od redundancji? systemy bezpieczne i do pracy w warunkach szczególnych * na życzenie: przetwarzanie sygnałów przemysłowych, proceosry DSP i samodzielne projektowanie oprogramowania/algorytmów na ich potrzeby, czym się różni DSP od zwykłego procesora? jak szybko zaprojektować filtr FIR lub IIR? dla zainteresowanych: zastosowanie ukłdów FPGA w przemyśle * wiele ciekawostek: moduł karty komputera "mądrzejszy" od całego sterownika PLC? co zrobić ze sterowanym urządzeniem, jeśli komputer lub sterownik się wyłączy lub ulegnie innemu uszkodzeniu? analogowe układy programowalne PSoC |
Komputery klasy PAC i sieci przemysłowe. Zastosowanie Raspberry Pi w przemyśle. | Zbigniew Kulesza Paweł Marciniak |
| Sem. 2 Nowoczesne systemy mikroprocesorowe | * jak wykorzystywać miniaturowe i specjalizowane
komputery: instalacja i obsługa systemu operacyjnego, zdalny dostęp na
kilka sposobów - głównie z Linuksem, ale możemy też
wybrać inny system * programowanie z wykorzystaniem specyficznych zasobów współczesnych procesorów, także wielowątkowe, tworzenie klastrów obliczeniowych lokalnych i zdalnych, efektywna kompilacja i (zdalne) debugowanie * jak wykorzystać wszystkie rdzenie procesora, czyli o fork, pthreads, OpenMP, Open MPI, OpenCL * jak uruchomić własne usługi na serwerze - od Samby do własnej Chmury :) Łącznie z usługami typu: baza danych, www, ftp, nfs; i jak łatwo nimi zarządzać ;) * uruchomienie własnej strony www w kilka minut * dla zaintereswanych: Python * kilka ciekawostek: procesory 1, 2, 4, 8, 16, 20, 32, 64, 256 bitowe (czy są jeszcze większe?), procesory bez instrukcji (! tak, są takie) i z jedną instrukcją, najciekawsze procesory w historii, czyli jakie procesory towarzyszyły wyprawie na Księżyc oraz promom kosmicznym. |
Mikrokomputery Raspberry Pi oraz NVidia Jeston Nano | Zbigniew Kulesza |