F04.1-PS7.2-01/ed.2, rev.7 1

FIŞA DISCIPLINEI

1. Date despre program

1.1 Instituţia de învăţământ superior Universitatea Transilvania din Braşov 1.2 Facultatea Inginerie Electrică şi Ştiin ţa Calculatoarelor 1.3 Departamentul Electrotehnică şi Fizică Aplicată 1.4 Domeniul de studii Inginerie Electrică 1.5 Ciclul de studii1) Licenţă 1.6 Programul de studii/ Calificarea Electrotehnică

2. Date despre disciplină 2.1 Denumirea disciplinei Sisteme cu microprocesoare (ET410) 2.2 Titularul activităţilor de curs Romanca Mihai 2.3 Titularul activităţilor de seminar/ laborator/ proiect Stanca Aurel Cornel 2.4 Anul de studiu 2 2.5 Semestrul 4 2.6 Tipul de evaluare C 2.7 Regimul

disciplinei Conţinut2)

DD

Obligativitate3) DI

3. Timpul total estimat (ore pe semestru al activităţilor didactice) 3.1 Număr de ore pe săptămână 3 din care: 3.2 curs 2 3.3 seminar/ laborator/ proiect 0/1/0 3.4 Total ore din planul de învăţământ 42 din care: 3.5 curs 28 3.6 seminar/ laborator/ proiect 0/14/0 Distribuţia fondului de timp ore Studiul după manual, suport de curs, bibliografie şi notiţe 12 Documentare suplimentară în bibliotecă, pe platformele electronice de specialitate şi pe teren 10 Pregătire seminarii/ laboratoare/ proiecte, teme, referate, portofolii şi eseuri 5 Tutoriat 2 Examinări 4 Alte activităţi 3.7 Total ore studiu individual 33 3.8 Total ore pe semestru 75 3.9 Numărul de credite4) 3

4. Precondiţii (acolo unde este cazul) 4.1 de curriculum • Programarea calculatoarelor si limbaje de programare I,

• Programarea calculatoarelor si limbaje de programare II, • Electronică digitală

4.2 de competenţe • C2.1. Descrierea functionarii si structurii sistemelor de calcul si a aplicatiilor lor în ingineria electrica folosind cunostintele referitoare la limbajele, mediile si tehnologiile de programare si la instrumente specifice (algoritmi, scheme, modele, protocoale etc.).

5. Condiţii (acolo unde este cazul) 5.1 de desfăşurare a cursului • Sala de curs cu minim 50 locuri,

• videoproiector, • tabla.

5.2 de desfăşurare a seminarului/ laboratorului/ proiectului

• Laborator dotat cu minim 4 calculatoare şi module de dezvoltare cu microcontrolere

6. Competenţe specifice acumulate

Co

mp

etenţe

p

rofe

sio

nal

e

• C.7.1. Descrierea arhitecturii calculatoarelor numerice de uz general, microprocesoarelor, microcontrolerelor, procesoarelor digitale de semnal, automatelor programabile, calculatoare de proces.

• C.7.2. Explicarea si interpretarea programării în limbaj de asamblare pentru microprocesoarele dedicate, calculatoare de proces, precum si limbaje de programare specifice pentru automate programabile.

• C.7.3. Aplicarea cunoştinţelor legate de arhitectura şi programarea microprocesoarelor dedicate pentru proiectarea de sisteme digitale, cu aplicaţii în industrie

Co

mp

etenţe

tr

ansv

ersa

le

• CT1. Identificarea obiectivelor de realizat, a resurselor disponibile, conditiilor de finalizare a acestora, etapelor de lucru, timpilor de lucru, termenelor de realizare si riscurilor aferente. Imbunatatirea continua a propriei activitati.

• CT2. Identificarea rolurilor si responsabilitatilor într-o echipa pluridisciplinara si aplicarea de tehnici de relationare si munca eficienta în cadrul echipei

• CT3. Utilizarea eficienta a surselor informationale si a resurselor de comunicare si formare profesionala asistata (portaluri Internet, aplicatii software de specialitate, baze de date, cursuri on-line etc.) atât în limba româna cât si într-o limba de circulatie internationala

7. Obiectivele disciplinei (reieşind din grila competenţelor specifice acumulate) 7.1 Obiectivul general al disciplinei Formarea capacitatii de proiectare si implementare de sisteme cu

microprocesoare. 7.2. Obiectivele specifice • Descrierea, clasificarea şi utilizarea sistemelor cu microprocesor;

• Descrierea funcţionării subsistemelor unui calculator;

F04.1-PS7.2-01/ed.2, rev.7 2

• Formarea deprinderilor de programare şi dezvoltare de aplicaţii în limbaj de asamblare a microprocesoarelor/ microcontrolerelor.

8. Conţinuturi 8.1 Curs Metode de predare Număr de ore 1. Introducere în arhitectura microprocesoarelor: Perspectivă istorică, Tipuri de microprocesoare; Organizare generală, cale de date, cale de control, memorie, magistrale, sincronizare; Reprezentări structurale şi funcţionale ale calculatorului; Modalităţi de evaluare a performanţelor.

Expunere, Conversaţie, Problematizare

4

2. Arhitectura setului de instrucţiuni: Seturi de instrucţiuni, caracteristici, tipuri, CISC/RISC, moduri de adresare.

4

3. Organizarea şi funcţionarea Unităţii Centrale de Procesare (1): Structura de procesor, structura unităţii de control şi a căii de date, Structura şi funcţionarea unei UCP simple pe bază de acumulator, extinderi la structura simplă (seturi de registre de date, registre de adresare, circuite aritmetice suplimentare, registre de stare şi control, registre speciale, contor de program, pointer de stivă, pipelines); Secvenţierea şi interpretarea instrucţiunilor; Control cablat; Control microprogramat

6

4. Organizarea şi funcţionarea Unităţii Centrale de Procesare (2): Semnale de interfaţare ale procesorului pe magistralele de date, adrese şi control; Întreruperi şi excepţii; Memoria stivă, organizare, funcţionare, aplicaţii; Ferestre de registre la arhitecturile RISC; Pipelining: Conducte aritmetice, Conducte de instrucţiuni, Tipuri de conflicte (hazard), principii de înlăturare a conflictelor.

6

5. Organizarea memoriei (1): Funcţie, caracteristici principale, organizarea pe niveluri ierarhice, RAM static 2

6. Organizarea memoriei (2): RAM dinamic, organizare memorie cache. 2

7. Organizarea sistemului de intrare/iesire (I/O): Interfeţe, Comunicaţii seriale sincrone şi asincrone, . Modalităţi de transfer I/O, standarde de interfaţare la magistralele calculatorului: ISA, PCI, EIA232, USB

4

Bibliografie 1. Romanca M., Microprocesoare si microcontrolere, Editura Universitatii Transilvania din Brasov, 2015, ISBN: 978-

606-19-0683-3, disponibilă în format electronic la http://etc.unitbv.ro/∼romanca 2. Romanca, M., Ogrutan, P.L., Sisteme cu calculator incorporat : aplicatii cu microcontrollere, Brasov: Editura

Universitatii 'Transilvania' din Brasov, 2011, disponibilă în format electronic la http://etc.unitbv.ro/∼ogrutan 3. Hennessy, J., Patterson, D., Computer Architecture - A Quantitative Approach, 5th edition, Morgan Kaufmann

Publishers, Inc. 2012; 4. Stallings, William, Computer Organization and Architecture, 8th edition, Prentice Hall International, Inc., 2010. 8.2 Seminar/ laborator/ proiect Metode de predare Observaţii Arhitectura, setul de instrucţiuni şi mediul de programare; editarea, depanarea, asamblarea şi programarea microprocesoarelor/ microcontrolerelor.

Demonstraţie, experiment, acţiune directă, problematizare

2

Directivele asamblorului LIST, TITLE, EQU, ORG, END şi instrucţiunile BSF, BCF, MOVLW, MOVWF, MOVF şi salt necondiţionat GOTO; utilizarea porturilor de ieşire; registrul STATUS

2

Instrucţiunile de salt condiţionat BTFSS, BTFSC; utilizarea porturilor de intrare.

2

Instrucţiunile de apel şi reîntoarcere din subrutină CALL, RETURN, RETLW şi INCF, DECF, INCFSZ, DECFSZ; generarea temporizărilor soft.

2

Instrucţiunile logice ANDLW, ANDWF, IORLW, IORWF, XORLW, XORWF şi instrucţiunea NOP. 2

Instrucţiunile aritmetice SUBLW, SUBWF, ADDLW, ADDWF şi instrucţiunile SWAPF şi CLRF; registrul PC şi bitul Carry.

2

Instrucţiunile RLF, RRF, RETFIE, COMF, CLRW; bitul Decimal Carry şi Zero.

2

Bibliografie 1 Stanca, A.C., Îndrumar de laborator, format electronic pe platforma eLearning Moodle a universităţii 2 Romanca, M., Ogrutan, P.L., Sisteme cu calculator incorporat : aplicatii cu microcontrollere, Brasov: Editura

Universitatii 'Transilvania' din Brasov, 2011 3 The PIC Trainer user guide, Flight Electronics International Limited - Church House Farm – Clewers Hill – Waltham

F04.1-PS7.2-01/ed.2, rev.7 3

Chase – Hampshire, SO32 2LN, Third Edition 1997 4 PIC16F84A Data Sheet, 18-pin Enhanced FLASH/EEPROM, 8-bit Microcontroller, 2001 Microchip Technology Inc.

DS35007B. 9. Coroborarea conţinuturilor disciplinei cu a şteptările reprezentanţilor comunităţilor epistemice, asociaţilor profesionale şi angajatori reprezentativi din domeniul aferent programului Cunoaşterea construcţiei şi funcţionării unui microprocesor/ microcontroler precum şi capacitatea de programare a acestora sunt cerinţe explicite ale multor angajatori impuse inginerilor din domeniul electric.

10. Evaluare

Tip activitate 10.1 Criterii de evaluare 10.2 Metode de evaluare 10.3 Pondere din nota finală

10.4 Curs • Înţelegerea construcţiei şi funcţionării calculatorului;

• Capacitatea de aplicare a cunoştinţelor acumulate;

• Capacitatea de analiză a sistemelor ce includ microcontrolere;

• Capacitatea de sinteză a unui sistem cu microcontroler;

• Limbajul adecvat disciplinei;

Colocviu. Se face o evaluare orală. Se folosesc bilete de examen extrase aleator; biletele sunt în număr de n+1 (n numărul de studenţi evaluaţi). Fiecare bilet conţine 2 subiecte. Baremul este explicit si se comunica studentilor odata cu subiectul.

60%

• Participare la dezbateri, Iniţiative • Atitudine faţă de curs, profesor, colegi

Observaţie directă Întrebări retorice şi direcţionate

10%

10.5 Seminar/ laborator/ proiect

• Gradul de implicare în desfăşurarea experimentelor,

• Atitudinea faţă de activităţile de laborator; • Capacitatea de înţelegere a funcţionării

aplicaţiilor.

Observaţie directă 10%

• Capacitatea de recunoaştere a cerinţelor, modulului de laborator, a componentelor implicate;

• Abilitatea de-a desfăşura liber activitatea de laborator;

• Capacitatea de a interpreta rezultatele experimentului.

Proiect. Studentul va realiza o aplicatie pe baza celor parcurse la laborator.

20%

10.6 Standard minim de performanţă • Cunoasterea arhitecturii calculatorului numeric si a structurii minimale a unui microprocesor • Intelegerea rolului blocurilor funcţionale ale unui calculator si a ale unui microcontroler • Capacitatea de realizare a unui program simplu in limbaj de asamblare, de incarcare a acestuia in memoria

microprocesorului si de verificare a functionarii. Data completării 29.09.2016

Semnătura titularului de curs Prof. dr. ing. Mihai ROMANCA ...............................................

Semnătura titularului de laborator Ş.l. dr. ing. Cornel STANCA ..............................................

Data avizării în departament 01.10.2016

Semnătura directorului de departament Prof. dr. ing. Dănuţ ILEA .....................................................

Notă: 1) Ciclul de studii - se alege una din variantele: Licenţă/ Master/ Doctorat;

2) Regimul disciplinei (conţinut) - se alege una din variantele: DF (disciplină fundamentală)/ DD (disciplină din domeniu)/ DS (disciplină de specialitate)/ DC (disciplină complementară) - pentru nivelul de licenţă; DAP (disciplină de aprofundare)/ DSI (disciplină de sinteză)/ DCA (disciplină de cunoaştere avansată) - pentru nivelul de masterat;

3) Regimul disciplinei (obligativitate) - se alege una din variantele: DI (disciplină obligatorie)/ DO (disciplină opţională)/ DFac (disciplină facultativă);

4) Un credit este echivalent cu 25 – 30 de ore de studiu (activităţi didactice şi studiu individual).