Cel kształcenia i wykaz literatury

Główny cel kształcenia: Student uzyskuje podstawową wiedzę z zakresu programowania niskopoziomowego. Obejmuje ona poznanie języka asembler dla wybranego mikroprocesora. Zdobywa umiejętności rozumienia i pisania programów lub ich części w asemblerze.

Ogólne informacje o zajęciach: Jest to moduł kształcenia obowiązkowy dla specjalności inżynieria systemów informatycznych

Materiały dydaktyczne: https://zh.kia.prz.edu.pl

Wykaz literatury, wymaganej do zaliczenia zajęć

Literatura wykorzystywana podczas zajęć wykładowych

1	Randall Hyde	Asembler Sztuka programowania Wydanie 2	Helion.	2010
2	Microchip	MPASM™ Assembler, MPLINK™ Object Linker, MPLIB™ Object Librarian, User’s Guide	.	2013
3	Microchip	PIC16F87XA	Datasheet.	2013

Wymagania wstępne w kategorii wiedzy/umiejętności/kompetencji społecznych

Wymagania formalne: Wymagane zaliczenie modułów: architektura systemów komputerowych, elementy logiki i arytmetyki komputerów, systemy operacyjne

Wymagania wstępne w kategorii Wiedzy:

Wymagania wstępne w kategorii Umiejętności:

Wymagania wstępne w kategorii Kompetencji społecznych:

Efekty kształcenia dla zajęć

MEK	Student, który zaliczył zajęcia	Formy zajęć/metody dydaktyczne prowadzące do osiągnięcia danego efektu kształcenia	Metody weryfikacji każdego z wymienionych efektów kształcenia	Związki z KEK	Związki z PRK
01	Ma podstawową wiedzę o architekturze procesora, jego rozkazach i dyrektywach asemblera oraz potrafi je zastosować przy pisaniu programów	wykład, laboratorium problemowe	kolokwium, sprawozdanie z laboratorium	K_W04++ K_U08++	P6S_UW P6S_WG
02	Potrafi napisać stosunkowo nieskomplikowane programy w asemblerze, w tym realizujące operacje arytmetyczno-logiczne operujące na zwielokrotnionej długości słowa, implementujące funkcje przełączające i automaty sekwencyjne, czy też wykorzystujące system przerwań procesora.	wykład, laboratorium problemowe	obserwacja wykonawstwa, zaliczenie cz. pisemna, sprawozdanie z laboratorium	K_U08++ K_U20+	P6S_UW
03	Potrafi posługiwać się debugerem i dokonywać inspekcji oprogramowania	laboratorium problemowe	obserwacja wykonawstwa
04	Zna podstawowe zasady pisania optymalnego kodu i potrafi dokonać optymalizacji istniejącego kodu	wykład, laboratorium	zaliczenie cz. pisemna, obserwacja wykonawstwa	K_W04+	P6S_WG

Uwaga: W zależności od sytuacji epidemicznej, jeżeli nie będzie możliwości weryfikacji osiągniętych efektów uczenia się określonych w programie studiów w sposób stacjonarny w szczególności zaliczenia i egzaminy kończące określone zajęcia będą mogły się odbywać przy użyciu środków komunikacji elektronicznej (w sposób zdalny).

Treści kształcenia dla zajęć

Sem.	TK	Treści kształcenia	Realizowane na	MEK
6	TK01	Wprowadzenie do przedmiotu. Język asembler a języki wysokiego poziomu. Architektury RISC, CISC. Maszyny akumulatorowe, stosowe oraz rejestrowe.	W1	MEK01
6	TK02	Architektura wybranego mikroprocesora, modyfikacje architektury dla "miękkiej" wersji procesora implementowanej w strukturach FPGA (stos, dodatkowa pamięć RAM, przyśpieszenie cyklu maszynowego). Organizacja pamięci danych oraz pamięci programu, rejestry specjalne. Szczegółowa lista rozkazów mikroprocesora.	W2	MEK01
6	TK03	Środowisko programistyczne, dyrektywy asemblera. Wykorzystywana platforma sprzętowa. Sprzętowy loader. Śledzenie wykonywania programu.	W3	MEK02 MEK03
6	TK04	Realizacja instrukcji przesłań oraz instrukcji warunkowych. Operacje relacji. Realizacja złożonych wyrażeń. Realizacja pętli oraz operacji skoków.	W3-W4	MEK02 MEK04
6	TK05	Podprogramy. Realizacja odczytu tablic umieszczonych w pamięci programu. Makrodefinicje programowe. Rodzaje adresowania pamięci. Realizacja struktur typu LIFO, obsługa stosu, przekazywanie parametrów do podprogramów.	W4-W5	MEK02
6	TK06	Realizacja operacji arytmetycznych i logicznych dla długości słowa przekraczającej rozmiar podstawowy.	W5-W6	MEK02 MEK04
6	TK07	System przerwań. Obsługa przerwań. Programy rekurencyjne.	W6-W7	MEK02
6	TK08	Realizacja funkcji przełączających oraz automatów sekwencyjnych.	W7	MEK02 MEK03

Nakład pracy studenta

Forma zajęć	Praca przed zajęciami	Udział w zajęciach	Praca po zajęciach
Wykład (sem. 6)		Godziny kontaktowe: 15.00 godz./sem.	Uzupełnienie/studiowanie notatek: 10.00 godz./sem. Studiowanie zalecanej literatury: 20.00 godz./sem.
Laboratorium (sem. 6)	Przygotowanie do laboratorium: 10.00 godz./sem.	Godziny kontaktowe: 10.00 godz./sem.	Dokończenia/wykonanie sprawozdania: 5.00 godz./sem.
Konsultacje (sem. 6)	Przygotowanie do konsultacji: 2.00 godz./sem.	Udział w konsultacjach: 4.00 godz./sem.
Zaliczenie (sem. 6)	Przygotowanie do zaliczenia: 10.00 godz./sem.	Zaliczenie pisemne: 1.00 godz./sem.

Sposób wystawiania ocen składowych zajęć i oceny końcowej

Forma zajęć	Sposób wystawiania oceny podsumowującej
Wykład	Zaliczenie na podstawie oceny z kolokwium.
Laboratorium	Oddanie wszystkich sprawozdań z ćwiczeń. Pozytywna ocena z wykonawstwa ćwiczeń laboratoryjnych oraz (ewentualnie) ocena z kolokwium sprawdzającego wiedzę z laboratorium.
Ocena końcowa	Ocena końcowa przedmiotu stanowi 60% oceny z kolokwium zaliczeniowego z wykładu oraz 40% oceny uzyskanej z laboratorium.

Przykładowe zadania

Wymagane podczas egzaminu/zaliczenia
(-)

Realizowane podczas zajęć ćwiczeniowych/laboratoryjnych/projektowych
(-)

Inne
(-)

Czy podczas egzaminu/zaliczenia student ma możliwość korzystania z materiałów pomocniczych : nie

Treści zajęć powiazane są z prowadzonymi badaniami naukowymi: tak

1	G. Dec; Z. Hajduk	Very High Accuracy Hyperbolic Tangent Function Implementation in FPGAs	2023
2	Z. Hajduk	IEC61131-3 Instruction List Language Processor for FPGAs	2023
3	L. Gniewek; Z. Hajduk; J. Kluska; T. Żabiński	FPGA-Embedded Anomaly Detection System for Milling Process	2021
4	Z. Hajduk	Generator liczb prawdziwie losowych oraz sposób generowania liczb prawdziwie losowych z wykorzystaniem tego generatora liczb prawdziwie losowych	2021
5	Z. Hajduk	Oscylator, zwłaszcza dla generatorów liczb losowych	2021
6	Z. Hajduk; J. Wojtowicz	FPGA Implementation of Fuzzy Interpreted Petri Net	2020
7	Z. Hajduk	Generator liczb prawdziwie losowych oraz sposób generowania liczb prawdziwie losowych z wykorzystaniem tego generatora liczb prawdziwie losowych	2019
8	Z. Hajduk	Oscylator, zwłaszcza dla generatorów liczb losowych	2019