fişa disciplinei

1. Date despre program
1.1 Instituţia de învăţământ superior	Universitatea Babeş-Bolyai, Cluj-Napoca	
1.2 Facultatea	Matematcă şi Informatică	
1.3 Departamentul	Matematică şi Informatică	
1.4 Domeniul de studii	Informatică	
1.5 Ciclul de studii	Licenţă	
1.6 Programul de studiu	Informatică	

2. Date despre disciplină
2.1 Denumirea disciplinei	Proiectare cu microprocesoare	
2.2 Titularul activităţilor de curs	Arthur Tunyagi	
2.3 Titularul activităţilor de seminar	Arthur Tunyagi	
2.4 Titularul activităţilor de laborator	Arthur Tunyagi	
2.5 Anul de studiu	2	2.6 Semestrul	IV	2.7  Tipul de evaluare	Curs	2.8 Regimul disciplinei	S	

3. Timpul total estimat (ore pe semestru al activităţilor didactice)
3.1 Număr de ore pe săptămână	5	Din care:	
3.2 curs	3	3.3 seminar	0	3.4 laborator	2	
3.5 Total ore din planul de învăţământ	70	Din care:	
3.6 curs	42	3.7 seminar	0	3.8 laborator	28	
Distribuţia fondului de timp:	ore	
Studiul după manual, suport de curs, bibliografie şi notiţe	30	
Documentare suplimentară în bibliotecă, pe platformele electronice de specialitate şi pe teren	15	
Pregătire seminarii/laboratoare, teme, referate, portofolii şi eseuri	20	
Tutoriat	3	
Examinări 	2	
Alte activităţi: 	– 	
3.9 Total ore studiu individual	70	
3.10 Total ore pe semestru	140	
3.11 Numărul de credite	6	

4. Precondiţii (acolo unde este cazul)
4.1 de curriculum	Curs de electronică generală	
4.2 de competenţe	Cunostintă de programare în C, C++ 	

5. Condiţii (acolo unde este cazul)
5.1 de desfășurare a cursului	Acces la calculator cu net, tablă	
5.2 de desfășurare a seminarului	Acces la calculator cu net, tablă	
5.3 de desfășurare a laboratorului	Acces la net, Acces la plăci de dezvoltare EVB4.3, tablă	

6. Competenţele specifice acumulate
Competenţe profesionale	C1. Identificarea şi utilizarea adecvată  a principalelor legi şi principii fizice într-un context dat.

C2. Utilizarea de pachete software pentru analiza şi prelucrarea de date.

C3. Rezolvarea problemelor de fizică  în condiţii impuse, folosind metode numerice şi statistice.

C4. Aplicarea cunoştintelor din domeniul fizicii atât în situaţii concrete din domenii conexe, cât şi în cadrul unor experimente, folosind aparatura standard de laborator.

C5. Dezvoltarea şi folosirea de aplicaţii informatice şi instrumentaţie virtuală pentru rezolvarea diferitelor probleme de fizică.

C6. Abordarea interdisciplinară a unor teme din domeniul fizicii.	
Competenţe transversale	CT1. Realizarea sarcinilor profesionale în mod eficient şi responsabil cu respectarea legislaţiei deontologiei specifice domeniului sub asistenţă calificată.

CT2. Aplicarea tehnicilor de muncă eficientă în echipă multidisciplinară pe diverse paliere ierarhice.

CT3. Utilizarea eficientă a surselor informaționale și a resurselor de comunicare şi formare profesională asistată, atât în limba română, cât și într-o limbă de circulație internațională.	

7. Obiectivele disciplinei (reieşind din grila competenţelor acumulate)
7.1 Obiectivul general al disciplinei	Familiarizarea studenţilor cu sistemele hardware şi software . Utilizarea microcontrolerelor in proiecte gen embedded device	
7.2 Obiectivele specifice	-	Analiza unei probleme şi găsirea soluţiei optime din punct de vedere hardware/software pentru un embedded system.
-	Analiza şi evidenţierea parametrilor critici ţinand cont de cerinţele problemei considerate (cerinţe de timp (real time), parametrii electrici, parametrii mecanici (mecatronică)) 
-	Proiectare hardware, scheme electronice, cablaje de circuit imprimat (tinănd cont de limitările producatorului de PCB), utilizarea programelor CAD, exemplu Eagle. Realizarea fişierelor gerber.
-	Alegerea microcontrollerului optim ţinand cont de analizele efectuate anterior
-	Dezvoltarea de software pe microcontroller
-	Utilizarea eficienta a perifericelor în vederea minimizării incărcării pe CPU
-	Mecanisme hardware de auto-recuperare în caz de erori
Comunicaţii, transmisii de date, detectia şi corectarea erorilor (CRC), încapsularea datelor 	

8. Conţinuturi
8.1 Curs	Metode de predare	Observaţii	
Analiza unei probleme date şi evidenţierea parametrilor critici. Obiectivele cursului si motivarea acestora.	Prezentare	3h	
Electronică: Analogică (teoreme de reţea, amplificatoare operaţionale, tranzistori bipolari şi MOS), Digital (porţi logice, circuite combinaţionale, circuite secvenţiale, automat cu stari finite) (1/3)	Prezentare	3h	
Electronică: Analogică (teoreme de reţea, amplificatoare operaţionale, tranzistori bipolari şi MOS), Digital (porţi logice, circuite combinaţionale, circuite secvenţiale, automat cu stari finite) (2/3)	Prezentare	3h	
Electronică: Analogică (teoreme de reţea, amplificatoare operaţionale, tranzistori bipolari şi MOS), Digital (porţi logice, circuite combinaţionale, circuite secvenţiale, automat cu stari finite) (3/3)	Prezentare	3h	
Conversie analog/digital, digital/analog, proiectare CAD	Prezentare	3h	
Introducere în seria de microcontrollere RISC generaţia At(X)mega (arhitectura, organizarea memoriei, unitate centrală, periferice)	Prezentare	3h	
Porturi I/O şi funcţii suplimentare asociate, structura de registrii, medii de dezvoltare/programare ICCAVR , CVAVR, GCC, AVRStudio	Prezentare	3h	
Comunicaţii seriale USART, Porturi COM, covertoarea USB-RS232, Porturi COM Virtuale, Standardele RS485, RS422, circuitul SN75176	Prezentare	3h	
Întreruperi, distribuţia sarcinilor pe periferice, placa de dezvoltare EVB4.3. Introducere în timere	Prezentare	3h	
Canale de comunicaţii On-board SPI, TWI, 1-W, detecţia erorilor CRC, încapsularea datelor	Prezentare	3h	
Timere şi utilizarea eficientă al acestora, PWM, OutputCompare, ImputCapture, prescaller	Prezentare 	3h	
Alte periferice: Comparatorul analogic, convertorul ADC, realizarea de DAC cu PWM, memoria EEPROM, WatchDogTimer, Regiştrii speciali de configuraţii (tip de osc, condiţii de reset funcţie de tensiunea de alimentare, etc.)	Prezentare	3h	
Canale de comunicare cu PC, customizarea unui driver USB în mod VCP	Prezentare	3h	
Exemplu de utilizare al LCD cu controller HD44790, protocolul 1W si DS18B20	Prezentare 	3h	
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.
	
8.2 Seminar	Metode de predare	Observaţii	

			

			

Bibliografie
		
8.3 Laborator	Metode de predare	Observaţii	
introducere în Eagle	Lucrare practică	2h	
proiectare de sheme / cablaje în Eagle, fişiere gerber, editare librări	Lucrare practică	6h	
prezentarea plăcii de dezvoltare EVB 4.3, unelte utilizate: programator usbasp, TeraTerm, ICCAVR, eXtreme Burner	Lucrare practică	2h	
multimpexor soft pentru afisarea pe 7 segmente / 4 digiti (utilizarea porturi I/O)	Lucrare practică	2h	
Dezvoltarea unui protocol de comenzi/date pe serială	Lucrare practică	4h	
Dezvoltarea de aplicatie pe RTC si EEPROM utilizand TWI	Lucrare practică	4h	
Dezvoltarea unui sistem de comunicaţii pe IR, sistem server/client, încapsularea datelor / decodor pentru protocolul NEC si RC5	Lucrare practică	6h	
Exemplu 1W utilizand DS18B20	Lucrare practică	2h	
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.	

9. Coroborarea conţinuturilor disciplinei cu aşteptările reprezentanţilor comunităţii epistemice, asociaţiilor profesionale şi angajatori reprezentativi din domeniul aferent programului
Conţinutul disciplinei este în concordanță cu ceea ce se studiază în alte centre universitare din țară (Universitatea Bucuresti, Universitatea Alexandru Ioan Cuza Iasi) și străinătate (Cornell University SUA ECE4760, Massachusetts Institute of Technology, SUA 6002). Pentru adaptarea la cerințele impuse de piața de muncă, conținutul disciplinei a fost armonizat cu cerințele impuse de specificul învățământului preuniversitar, al institutelor de cercetare și al mediului de afaceri.	

10. Evaluare
Tip activitate	10.1 Criterii de evaluare	10.2 metode de evaluare	10.3 Pondere din nota finală	
10.4 Curs	Prezenţa obligatorie minimă 12 cursuri	Examen	60%	
				
10.5 Seminar				
				
10.6 Laborator	Prezenţa obligatorie minimă 12 ore de laborator	Activitate la laborator, întrebări test	40%	
				
10.7 Standard minim de performanţă	
•	Cunaostinte de baza in proiectarea electronica cu microcontrolere
•	 Realizarea unui proiect / unei activitati in echipa si identificarea rolurilor profesionale specifice.
•	Elaborarea unei lucrari de specialitate sau a lucrarii de licenta respectand obiectivele, termenele propuse si normele de etica profesionala.	

Semnătură titular curs		Semnătură titular seminar		Semnătură titular laborator	

					
Data completării		Data avizării în departament		Semnătură director de departament	
					
28.09.2012		28.09.2012