Universitatea Babeş-Bolyai Cluj-Napoca
Facultatea de Matematică şi Informatică
Ciclul de studii: Licenţă
Domeniul: Calculatoare şi tehnologia informaţiei
Programul de studii: Ingineria informatiei - in limba romana
Limba de predare: Română

SYLLABUS

I. Date generale
Codul	Disciplina	
MIC0008	Proiectare cu microprocesoare	

Semestrul	Ore: C+S+L+P	Categoria	Statutul	
4	3+0+2+0	specialitate	obligatorie	

II. Cadre didactice cu norma de bază în Universitate
Numele şi	Titlul	Gradul	Catedra	Tipul activităţii	
prenumele	ştiinţific	didactic		C	S	L	
TUNYAGI Arthur	Dr. Ing.		Asociaţi	*			

Cadre didactice asociate
Numele şi	Titlul	Instituţia	Tipul	Tipul activităţii	
prenumele	ştiinţific		postului	C	S	L	

III. Obiectivele disciplinei
In urma cursului studentii trebuie sa dobandeasca cunostinte precum:
-	Analiza unei probleme si gasirea solutiei optime din punct de vedere hardware/software pentru un embedded system.
-	Analiza si evidentierea parametrilor critici tinand cont de cerintele problemei considerate (cerinte de timp (real time), parametrii electrici, parametrii mecanici (mecatronica)) 
-	Proiectare hardware, scheme electronice, cablaje de circuit imprimat (tinand cont de limitarile producatorului de PCB), utilizarea programelor CAD, exemplu Eagle. Realizarea fisierelor gerber.
-	Alegerea microcontrollerului optim tinand cont de analizele efectuate anterior
-	Dezvoltarea de software pe microcontroller
-	Utilizarea eficienta a perifericelor in vederea minimizarii incarcarii pe CPU
-	Mecanisme hardware de auto-recuperare in caz de erori
-	Comunicatii, transmisii de date, detectia si corectarea erorilor (CRC), incapsularea datelor 	

IV. Conţinutul disciplinei
Electronica : teoreme de retea, amplificatoare operationale, tranzistori MOS, circuite digitale, convertoare ADC si DAC, proiectare CAD
Microcontrolere : CPU, periferice, mecanisme hardware/software specifice sistemelor cu procesor
Comunicatii : Serial, SPI, TWI, 1W, USB, Ethernet	

V. Bibliografie
1) Steven F. Barret, Daniel J. Pack: Microcontrollers fundamentals for Engineers and Scientists
2) Atmel AVR Microcontroller primer: programming and interfacing
3) Atmel ATMega 16 detailed description
4) EvB 4.3 User’s Manual
5) http://www.atmel.com/dyn/products/devices.asp?family_id=607
6) http://www.atmel.com/dyn/products/app_notes.asp?family_id=607
7) Oliver H. Bailey, Embedded Systems Desktop Integration
8) J. Ganssle, Embedded Hardware
9) J. Ganssle, The Art of Designing Embedded Systems, second edition
10) Michael J. Donahoo, TCP/IP Socket In C
11) Beej’s Guides , TCP/IP, http://beej.us/guide/
12) http://www.beyondlogic.org/usbnutshell/usb-in-a-nutshell.pdf
13) Peter Bates, PC Intefacing using USB
14) Fred Eady, Implementing 802.11 with microcontrollers: Wireless Networking for Embedded Systems Designers
15) Dogan Ibrahim, SD Card Projects Using PIC Microcontroller
16) Dogan Ibrahim, Advanced PIC Microcontroller Projects in C, From USB to RTOS with the PIC18F Series.	

VI. Tematica activităţilor didactice pe săptămâni
1)	Analiza unei probleme date si evidentierea parametrilor critici. Obiectivele cursului si motivarea acestora.
LABORATOR : introducere in Eagle
2)	Electronica: Analogic (teoreme de retea, amplificatoare operationale, tranzistori bipolari si MOS), Digital (porti logice, circuite combinationale, circuite secventiale, automat cu stari finite)
LABORATOR : proiectare de sheme / cablaje in Eagle, (TEMA DE LABORATOR 1)
3)	Conversie analog/digital, digital/analog, proiectare CAD
LABORATOR : editarea librariilor in Eagle, fisiere gerber, (TEMA DE LABORATOR 2)
4)	Introducere in seria de microcontrollere RISC generatia At(X)mega (arhitectura, organizarea memoriei, unitate centrala, periferice)
LABORATOR : prezentarea placii de dezvoltare EVB 4.3, unelte utilizate: programator usbasp, TeraTerm, ICCAVR, eXtreme Burner, (TEMA DE LABORATOR 3)
5)	Porturi I/O si functii suplimentare asociate, structura de registrii, medii de dezvoltare/programare ICCAVR , CVAVR, GCC, AVRStudio
LABORATOR : multimpexor soft pentru afisarea pe 7 segmente / 4 digiti (utilizarea porturi I/O), (TEMA DE LABORATOR 4)
6)	Comunicatii seriale USART, Porturi COM, covertoarea USB-RS232, Porturi COM Virtuale, Standardele RS485, RS422, circuitul SN75176
LABORATOR : Dezvoltarea unui protocol de comenzi/date pe seriala (Visual C(PC) + ICCAVR (At(X)mega))), (TEMA DE LABORATOR 5)
7)	Intreruperi, distributia sarcinilor pe periferice, placa de dezvoltare EVB4.3. Introducere in timere
LABORATOR : Dezvoltarea unei aplicatii de real time avand 3 taskuri (comunicatii, multiplexor soft, cronometru), (TEMA DE LABORATOR 6)
8)	Canale de comunicatii On-board SPI, TWI, 1-W, detectia arorilor CRC, incapsularea datelor
LABORATOR : Dezvoltarea de aplicatie pe RTC si EEPROM utilizand TWI, (TEMA DE LABORATOR 7)
9)	Timere si utilizarea eficienta al acestora, PWM, OutputCompare, InputCapture, prescaller
LABORATOR : Dezvoltarea unui sistem de comunicatii pe IR, sistem server/client, incapsularea datelor / decodor pentru protocolul NEC si RC5, (TEMA DE LABORATOR 8)
10)	Alte periferice: Comparatorul analogic, convertorul ADC, realizarea de DAC cu PWM, memoria EEPROM, WatchDogTimer, Registrii speciali de configuratii (tip de osc, conditii de reset functie de tensiunea de alimentare, etc.)
LABORATOR : Exemplu de utilizare ADC, PWM si WatchDogTimer, (TEMA DE LABORATOR 9)
11)	Canale de comunicare cu PC, customizarea unui driver USB, conexiune pe Ethernet (stream/datagram)
LABORATOR : Custiomizarea de driver pt FTDI, (VID/PID, descriptor,*.inf, interfata *.dll -> aplicatie)/ Exemplu de utilizare al LCD avand HD44790, (TEMA DE LABORATOR 10) 
12)	Aplicatii 1: comunicatii pe RF/ bluetooth/ senzor de pozitie, motoare pas cu pas, servomotoare / Termometru utilizand protocolul 1W
LABORATOR : Exemplu de comunicatie pe bluetooth utilizand BTM-222 / exemplu de comunicatie RF utilizand RFM12BP, Exemplu 1W utilizand DS18B20
13)	Aplicatii 2: Interfata cu o camera CCD, interfata cu un LCD grafic, controller de touch-screen / Interfata SD Card pe SPI.
LABORATOR : Exemplu de utilizare OV7670, Exemplu de utilizare TFT 240RGB*320
14)	Aplicatii 3: Exemplu de interfata multimodala Space Interface Device for Artificial Reality (SPIDAR)
LABORATOR : Recuperari, discutii	

VII. Metode didactice folosite
Expunere, Dialog, Demonstratii, Lucrari de laborator, exemplificari si analize de caz, Teme individuale	

VIII. Evaluare
80% - 100% - rezultat examen (examinare orala)
0% - 20% - activitatea in timpul semestrului (laboratoare, activitate la curs)

               OBSERVATII

-	Singura forma de examinare acceptata este examinarea orala !
-	Se vor da 10 teme de laborator in saptamanile 2-11 care urmeaza a fi solutionate de catre studenti. Pentru a intra in examen este necesara predarea TUTUROR temelor de laborator pana la cel tarziu ultimul laborator conform orarului. (Nu se accepta predarea lucrarilor de laborator restante in timpul examenului !).	

IX. Bibliografie suplimentară
1)	http://courses.cit.cornell.edu/ee476/
2)	http://ocw.mit.edu/courses/electrical-engineering-and-computer-science/6-002-circuits-and-electronics-spring-2007/
3)	http://www.usb.org/home
4)	http://www.sdcard.org/home/
5)	http://elm-chan.org/

	Decan,							Sef de catedra,

	Data,							Titular curs,
								Dr. Ing. TUNYAGI Arthur