FT505: Digital elektronik og programmering
Studienævnet for uddannelserne ved Det Tekniske Fakultet
Undervisningssprog: Dansk
EKA: T460018102
Censur: Ekstern prøve
Bedømmelse: 7-trinsskala
Udbudssteder: Odense
Udbudsterminer: Forår
Niveau: Bachelor
Fagnummer: T460018101
ECTS-point: 10
Godkendelsesdato: 08-10-2021
Varighed: 1 semester
Version: Arkiv
Fagnummer
Fagtitel
ECTS-point
10
Intern kursuskode
Ansvarligt studienævn
Administrationsenhed
Godkendelsesdato
Fagansvarlige
Navn | Institut | |
---|---|---|
Michael Lomholt | mlomholt@sdu.dk | Fysik |
Pia Friis Kristensen | piakr@tek.sdu.dk | TEK Uddannelseskoordinering og Support |
Rene Lynge Eriksen | rle@mci.sdu.dk | SDU NanoSyd |
Undervisere
Navn | Institut | By | |
---|---|---|---|
Ali Sahafi | alisa@sdu.dk | SDU Electrical Engineering | |
Carsten Svaneborg | zqex@sdu.dk | Institut for Fysik, Kemi og Farmaci | |
Mohammad Sadegh Golsorkhi | golsor@sdu.dk | SDU Electrical Engineering |
Undervisningssekretær
Udbudssteder
Niveau
Udbudsterminer
Varighed
Overordnet målbeskrivelse
Kurset har til formål at gøre den studerende i stand til
- at forstå og anvende et objekt-orienteret programmeringssprog, f. eks. til at modellere og analysere simple fysiske systemer.
- at realisere et system, som danner bro mellem den fysiske og den digitale verden, hvor en microcontroller og udarbejdet programkode kan styre en måleproces, foretage målinger af fysiske parametre samt opsamle, lagre, analysere og præsentere måledata.
Målbeskrivelse - viden
Elektronik
Den studerende skal kunne:
- Gøre rede for relevante fejl i kredsløb baseret på operationsforstærkere (f.eks. Offset, Bias, CMRR, Slewratebegrænsning, frekvensforhold)
- Forstå switching kredsløb med positiv feedback.
- Redegøre for signalinterfacing og filtrering.
- Redegøre for differentiel måling og –forstærkere.
- Redegøre for MOSFETs grundlæggende egenskaber.
Microcontroller
Den studerende skal kunne:
- Redegøre for forskellige logiske kredse og logiske familier.
- Redegøre for binære og hexadecimale talsystemer.
- Redegøre for grundlæggende microcontrollerarkitektur.
- Redegøre for grundlæggende periferienheder i en microcontroller.
Programmering
Den studerende skal kunne:
- Redegøre for brugen af C/C++ programmeringssproget herunder basale datatyper, I/O af data, kontrolstrukturer, osv.
- Redegøre for objekt-orienteret programmering.
- Redegøre for brugen af C/C++ standard-bibliotekerne.
- Redegøre for udvikling og implementeringen af algoritmer beskrevet ved hjælp af pseudokode og flowchart.
Målbeskrivelse - færdigheder
Elektronik
Den studerende skal kunne:
- Analysere elektroniske kredsløb baseret på operations- og differensforstærkere.
- Bygge og modificere elektroniske kredsløb, hvor operations- eller instrumenteringsforstærkeren indgår.
- Analysere kredsløb til signalkonditionering og filtrering.
- Analysere switchkredsløb baseret på MOSFETs.
Microcontroller
Den studerende skal kunne:
- Opstille et boolsk udtryk for kombinatorisk logisk kredsløb.
- C-programmere en microcontroller.
- Bestemme grundlæggende opsætning af en microcontroller.
- Bestemme opsætning af grundlæggende periferienheder.
- Tilpasse interface mellem forskellige logikfamilier.
- Programmere algoritmer ud fra pseudokode og flowchart
Programmering
Den studerende skal kunne:
- Skrive programmer i et objekt-orienteret sprog (C++).
- Bruge standardbiblioteket og dets klasser (math, string, vector etc.).
- Udvikle egne klasser.
- Skrive programmer med en kommandobaseret brugergrænseflade.
- Udvikle og implementere algoritmer i form af fungerende C++ programmer ud fra pseudokode og flowchart.
Målbeskrivelse - kompetencer
Elektronik
Den studerende skal kunne:
- Anvende tillærte fagligheder inden for elektronik.
- Implementere løsninger til konkrete opgaver.
Microcontroller
Den studerende skal kunne:
- Anvende kombinatoriske kredse i forbindelse med opbygningen af et digitalt kredsløb.
- C-programmere en microcontroller og tilhørende periferienheder i forbindelse med udvikling af mindre programmer.
Programmering
Den studerende skal:
- På baggrund af en beskrevet problemstilling kunne udvikle et program, som udfører en tilsigtet databehandling, simulering, styring m.m.
- Kunne udvikle løsningsmetoder – algoritmer – og implementere disse i et programsprog (C++).
Indhold
Elektronik
- Praktisk operationsforstærkerdesign med modellering af ikke ideelle forhold.
- Differens- og instrumenteringsforstærkere.
- Signalkonditionering og –interfacing.
- MOSFET som switch.
- Relevante MOSFET karakteristika.
- Grundlæggende filterteknik.
Microcontroller
- Grundlæggende microcontrollerteknik.
- Perifere enheder (eks. Timere, ADC, UART, SPI).
- Hukommelsesenheder.
- Grundlæggende digitalteknik (logiske kredse, logikfamilier) og datakommunikation.
- Pulsbreddemodulering (PWM).
- Grundlæggende C-programmering
Programmering
- Grundlæggende C/C++ programmering
- Kontrolstrukturer, primitive datatyper, I/O
- Klasser og objekter
- Basal numerisk matematik og statistik
- Udvikling og implementering af algoritmer – f. eks. til modellering og simulering af konkrete fysiske problemer
URL til Skemaplan
Undervisningsform
Kurset består af lektioner og gruppearbejde.
24 lektioner á 4 timer:
- Elektronik: 4 lektioner á 4 timer
- Microcontrolller: 8 lektioner á 4 timer
- Programmering: 12 lektioner á 4 timer
Antal undervisningstimer
96 timer per semester
Undervisningssprog
Eksamensbestemmelser
Eksamensbestemmelser
Navn
Eksamensbestemmelser
Tidsmæssig placering
I slutningen af semesteret.
Udprøvninger
Eksamen
EKA
T460018102
Navn
Eksamen
Beskrivelse
Individuel mundtlig prøve, hvor den enkelte studerende efter lodtrækning eksamineres i Elektronik og Microcontroller eller Programmering.
Prøveform
Mundtlig prøve
Censur
Ekstern prøve
Bedømmelse
7-trinsskala
Identifikation
Studiekort - Fødselsdato
Sprog
Dansk
ECTS-point
10
Fagudbud
Udbuds periode | Udbudstype | Profil | Uddannelse | Semester |
---|---|---|---|---|
Forår 2022 | Valgfag | Bachelor- og kandidatvalgfag på naturvidenskab | Valgfag | Valgfagskurser for bachelor- og kandidatuddannelser på naturvidenskab | Odense | |
Forår 2022 | Obligatorisk | BA Centralt fag i fysik et-faglig - optag 1. september 2019, 2020 og 2021 | Bachelor i fysik | Odense | Bachelor i fysik | Odense | 2 |
Forår 2022 | Obligatorisk | BA Centralt fag i fysik to-faglig - optag 1. september 2019, 2020 og 2021 | Bachelor i fysik | Odense | Bachelor i fysik | Odense | 2 |
Forår 2022 | Obligatorisk | Fysik og Teknologi, optag 2021 og frem | Bachelor i fysik og teknologi | Odense | 2 |