Kozi ya Embedded Systems

Somo la 1 • Mfumo Iliyopachikwa ni Nini

Hufafanua mifumo iliyopachikwa kwa kuilinganisha na kompyuta za matumizi ya jumla. Inatia nanga sura kwa kuweka vikwazo vya ubunifu vinavyosababisha mada zote zinazofuata.

Somo la 2 • Muhtasari wa Msururu wa Zana za Ukuzaji

Inashughulikia kompaila, linka, zigatua na IDE zinazotumika katika ukuzaji uliopachikwa. Inawaandaa wanafunzi kuweka mazingira ya kufanyia kazi kabla ya kuandika msimbo.

Somo la 3 • Mchakato wa Ubunifu wa Mfumo Uliopachikwa

Inaelezea uchambuzi wa mahitaji, uteuzi wa usanifu na uandishi wa mfano wa kurudiarudia. Inaweka mfumo wa mchakato wa uhandisi ambao wanafunzi watafuata katika kozi nzima.

Somo la 4 • Vipengele vya Msingi vya Maunzi

Inakagua mikrokontrolaa, prosesea, aina za kumbukumbu na vifaa vya pembeni. Inatoa msamiati wa maunzi unaohitajika kuelewa mwingiliano wa programu na maunzi.

Somo la 1 • Msingi wa CPU na Seti ya Maagizo

Inachunguza hatua za mfululizo wa usindikaji, rejista na kategoria za maagizo ya lugha ya kikusanzi. Inawaweka wanafunzi katika jinsi CPU inavyotekeleza msimbo kabla ya kuhamia upangaji wa kiwango cha C.

Somo la 2 • Mfumo wa Kukatiza na NVIC

Inaelezea vekta za kukatiza, viwango vya kipaumbele na kidhibiti cha kukatiza cha vekta iliyopachikwa. Wanafunzi hutekeleza I/O inayoendeshwa na kukatiza kuchukua nafasi ya mizunguko ya uchunguzi isiyofaa.

Somo la 3 • Udhibiti wa GPIO na I/O Dijiti

Inafundisha usanidi wa pini, rejista za mwelekeo na njia za uendeshaji wa matokeo. Wanafunzi huandika msimbo wao wa kwanza wa kiwango cha usajili kuwasha na kuzima LED na kusoma vifungo.

Somo la 4 • Vipima Muda na Uzalishaji wa PWM

Inashughulikia njia za kukabiliana na hesabu za kipima muda, vigawanyaji awali na matokeo ya urekebishaji wa upana wa msukumo. Wanafunzi huzalisha ishara za muda sahihi na maumbo ya mawimbi ya mzunguko wa kazi unaobadilika.

Somo la 1 • Mashine za Hali katika Programu Dhabiti

Inaunda mfano wa tabia ya mfumo kama mashine za hali zenye ukomo zilizotekelezwa kwa C. Wanafunzi huunda mantiki changamano ya udhibiti kwa usomaji na uwezo wa kujaribiwa.

Somo la 2 • Mbinu za Uboreshaji wa Msimbo

Inashughulikia bendera za uboreshaji wa kompaila, uwekaji ndani na ufunuaji wa mizunguko. Wanafunzi husawazisha kasi ya utekelezaji dhidi ya ukubwa wa msimbo kwa malengo yenye vikwazo.

Somo la 3 • Aina za Data na Ufanisi wa Kumbukumbu

Inashughulikia aina za nambari kamili za upana uliowekwa, upakiaji wa muundo na sheria za kupanga. Wanafunzi huchagua aina za data zinazopunguza matumizi ya RAM na flash.

Somo la 4 • Vielekezi na Usimamizi wa Kumbukumbu

Inafundisha hesabu ya vielekezi, vielekezi vya vitendaji na ugawaji wa kumbukumbu tuli. Wanafunzi huepuka mitego ya ugawaji wa nguvu inayojulikana katika miktadha iliyopachikwa.

Somo la 1 • UART na Mawasiliano ya Mfululizo

Inashughulikia kasi ya baudi, uundaji wa fremu na udhibiti wa mtiririko kwa viungo vya mfululizo visivyosawazishwa. Wanafunzi hutekeleza viendeshaji vya UART na kutumia pato la mfululizo kwa utatuzi.

Somo la 2 • Itifaki ya I2C na Usimamizi wa Basi

Inaelezea hali za kuanza/kuacha, ushughulikiaji na kunyoosha saa. Wanafunzi hushughulikia usuluhishi wa mabwana wengi na kugundua hitilafu za kawaida za basi.

Somo la 3 • Itifaki ya SPI na Ubunifu wa Kiendeshaji

Inaelezea usawa wa saa, njia za awamu na usimamizi wa uteuzi wa chip. Wanafunzi huandika kiendeshaji cha SPI cha duplex kamili na kuunganisha sensa au onyesho.

Somo la 4 • USB na Itifaki za Kiwango cha Juu

Inakagua madarasa ya vifaa vya USB, visifaili na uhesabuji. Wanafunzi huunganisha mrundiko wa USB ili kudhihirisha bandari ya COM pepe au kifaa cha HID.

Somo la 1 • Misingi ya RTOS na Upangaji

Hufafanua kazi, viratibu na uchukuzi katika muktadha wa wakati halisi. Wanafunzi hulinganisha algoriti za kupanga na kutabiri nyakati za majibu mbaya zaidi.

Somo la 2 • Huduma za Muda na Vipima Muda Vipole

Inaelezea azimio la tikiti, vipima muda vya programu na usimamizi wa tarehe za mwisho. Wanafunzi hutekeleza vipima muda vya mara kwa mara na vya mara moja bila kuzuia kazi.

Somo la 3 • Usimamizi wa Kumbukumbu katika RTOS

Inashughulikia ukubwa wa mrundiko, wagawaji wa lundo na vitengo vya ulinzi wa kumbukumbu. Wanafunzi husanidi marundo ya kazi na kugundua kufurika wakati wa utekelezaji.

Somo la 4 • Vifaa vya Awali vya Usawazishaji Kazi

Inashughulikia semaphores, muteksi na bendera za matukio kwa uratibu salama wa kazi. Wanafunzi huondoa hali za mashindano katika matukio ya rasilimali zinazoshirikiwa.

Somo la 1 • Usanidi wa ADC na Sampuli

Inashughulikia azimio, voltaji ya marejeleo, kiwango cha sampuli na njia za kuchochea. Wanafunzi husanidi ADC kupata data ya sensa kwa kelele ndogo.

Somo la 2 • Uwekaji Hali na Uchujaji wa Ishara

Inatanguliza vichujio vya kuzuia mawimbi bandia, uimarishaji na ulinganishaji wa impedansi. Wanafunzi hubuni saketi za mbele zinazotayarisha ishara kwa ubadilishaji sahihi wa dijiti.

Somo la 3 • Misingi ya Muunganisho wa Sensa

Inachanganya data kutoka kwa sensa nyingi kwa kutumia vichujio vya nyongeza na vya Kalman. Wanafunzi huzalisha makadirio thabiti ya mwelekeo au nafasi kutoka kwa pembejeo zenye kelele.

Somo la 4 • Mbinu za Uchujaji Dijiti

Inatekeleza wastani wa kusonga, vichujio vya IIR na FIR kwa hesabu za nukta zisizobadilika. Wanafunzi hupunguza kelele katika data iliyosampuliwa bila mzigo wa nukta inayoelea.

Somo la 1 • Uchambuzi wa Matumizi ya Nguvu

Hupima mkondo wa nguvu na tuli katika njia za uendeshaji. Wanafunzi huunda bajeti ya nguvu inayoongoza maamuzi ya ubunifu wa maunzi na programu dhabiti.

Somo la 2 • Mifumo ya Programu Dhabiti ya Nguvu Ndogo

Inatumia usanifu wa programu unaoendeshwa na matukio na utendakazi bila tikiti kupunguza muda wa utendaji. Wanafunzi hubadilisha msimbo unaotegemea uchunguzi kuwa miundo inayoendeshwa na kukatiza, inayofaa kulala.

Somo la 3 • Njia za Kulala za MCU na Vyanzo vya Uamsho

Inaelezea njia za kulala, kulala kwa kina na kusubiri pamoja na ucheleweshaji wao wa kuamka. Wanafunzi huchagua njia ya kulala salama zaidi kwa kila hali ya matumizi.

Somo la 4 • Kufunga Saa na Kuzima Vifaa vya Pembeni

Inafundisha kuzima kwa kuchagua kwa saa na mifuatano ya kuzima vifaa vya pembeni. Wanafunzi hupunguza mkondo wa kutofanya kazi kwa kuzima vitalu vya maunzi visivyotumika.

Somo la 1 • Uthibitishaji na Urejeshaji katika Ngazi ya Mfumo

Hubuni majaribio ya ujumuishaji, usanidi wa maunzi kwenye mzunguko na mifuatano ya urejeshaji. Wanafunzi huthibitisha kuwa mfumo mzima unakidhi mahitaji ya utendaji na wakati.

Somo la 2 • Upimaji wa Vitengo kwa Msimbo Uliopachikwa

Inatanguliza mifumo ya upimaji wa vitengo inayotegemea mwenyeji na uondoaji wa maunzi kwa uwezo wa kujaribiwa. Wanafunzi huandika majaribio yanayoendeshwa kwenye PC kabla ya kutumia kwenye maunzi yaliyolengwa.

Somo la 3 • Uchambuzi wa Hitilafu na Usimbaji wa Kujihami

Inashughulikia hitilafu ngumu, mrundiko uliojaa kupita kiasi na urejeshaji wa kipima muda cha mwangalizi. Wanafunzi huongeza madai na washughulikiaji wa makosa ambao hufanya kushindwa kuonekana na kurejeshwa.

Somo la 4 • Zana na Mbinu za Utatuzi

Inashughulikia JTAG, SWD, sehemu za kuvunja na sehemu za kutazama kwa utatuzi wa moja kwa moja. Wanafunzi husimamisha utekelezaji na kukagua rejista kugundua hitilafu za programu dhabiti.