Modulets indhold, forløb og pædagogik

Modulet bygger på viden opnået i modulet Anvendt ingeniørmatematik eller tilsvarende.

Læringsmål

Viden

• Have viden om talsystemer anvendt i digitale computere og realtidssystemer (decimal, binær, hexadecimal), basale aritmetiske operatorer og repræsentation af hel- og decimaltal
• Have viden om basale digitale logiske komponenter og enkle kombinatoriske kredsløb
• Have grundlæggende viden om bi-stable (flip-flops) komponenter og deres anvendelse i enkle synkrone sekventielle kredsløb
• Have forståelse for hvordan digitale signaler repræsenteres i forskellige elektriske logik-familier samt forstå deres statiske og dynamiske elektriske karakteristikker
• Have kendskab til metoder for programudvikling og kunne forstå udviklingsprocessen for et program fra problemformulering til endelig implementering

• Have kendskab til syntaksen for programmeringssproget C, herunder viden om hukommelsesstyring, datatyper og variable, kontrolstrukturer, funktioner samt brug af pointere
• Have grundlæggende kendskab til C-sprogets pre-processor, kompiler og linker samt brug af flere kildefiler og biblioteksfiler
• Have kendskab til brug af et integreret digitalt udviklingsmiljø til programudvikling i C og til fejlfinding
• Have grundlæggende forståelse for digitale mikrokontrollere, deres arkitektur og anvendelse i realtidssystemer
• Have kendskab til basale perifere enheder i mikrokontrollere, herunder digital input og output samt analog input og output
• Have kendskab til virkemåden for digital til analog konvertere og analog til digital konvertere samt deres praktiske anvendelse i en mikrokontroller
• Have kendskab til specielle perifere enheder, herunder pulsbreddemodulator og interface til en enkoder med kvadratursignaler
• Have kendskab til udvikling/fejlfinding af C-programmer til digitale mikrokontrollere anvendt i realtidsapplikationer med både interrupt service rutiner og ikke-tidskritiske rutiner
• Have kendskab til tidsdiskret implementering af digitale filtre, regulatorer og puls-breddemodulatorer i mikrokontrollere
• Have kendskab til metoder til grafisk programmering
• Have kendskab til programmering vha. dataflowteknikker ved brug at basale datatyper og kontrolstrukturer for både ikke-tidskritiske- og realtids-applikationer
• Have kendskab til anvendelse af integreret udviklingsmiljø for grafisk programmering og fejlfinding
• Have kendskab til digital hardware til brug ved dataopsamling

Færdigheder

• Være i stand til at analysere, designe og realisere simple kombinatoriske og sekventielle logiske kredsløb
• Være i stand til at beskrive de væsentligste elektriske karakteristika for forskellige logikfamilier og forstå hvornår digitale interfacekredsløb skal anvendes
• Være i stand til at interface en digital mikrokontrollers perifere enheder til eksterne enheder (aktuatorer, sensorer, osv.) ved at tage hensyn til alle relevante elektriske forhold
• Være i stand til at udvælge et passende realtidssystem og tilhørende programmeringsmiljø til en given ingeniørmæssig problemstilling
• Være i stand til at neddele et program i mindre moduler, der kan programmeres, fejlfindes, og afprøves enkeltvist
• Være i stand til at udvikle digitale applikationer i programmeringssproget C og vha. grafisk programmering, der kan løse en given problemstilling, som kan have realtidskrav
• Være i stand til at planlægge, udføre og dokumentere eksperimenter, hvor en mikrokontroller anvendes i et realtidssystem med både analoge og digitale input og output.

Kompetencer

• Skal selvstændigt kunne udføre design og udvikling inden for fagområdet realtidssystemer og deres programmering
• Skal selvstændigt være i stand til at videreudvikle egen viden og kompetencer inden for fagområdet ud over indholdet i dette kursusmodul

Undervisningsform

Kurset afvikles som en blanding af forelæsninger, workshops, øvelser, selvstudium, e-læring og miniprojekt.

Omfang og forventet arbejdsindsats

Kursusmodulets omfang er 10 ECTS svarende til 300 timers studieindsats.

Eksamen

Prøver