PONČÁK, M. Inovace laboratorních úloh kurzu Vestavné systémy [online]. Brno: Vysoké učení technické v Brně. Fakulta elektrotechniky a komunikačních technologií. 2022.
Zadání diplomové práce Bc. Matěje Pončáka bylo zadáním, na jehož tvorbě se student již od počátku aktivně podílel. Zadání patřilo svým rozsahem mezi obtížnější a to z důvodů požadované praktické realizace zařízení. Cílem práce bylo navrhnout výukový kit s mikrokontrolérem Raspberry Pi Pico a pro něj několik komplexnějších laboratorních úloh do kurzu: Embedded systémy (BPC-MIC). Tento kurz je zařazen do 2. ročníku bakalářského studijního programu a věnuje se seznámení studentů s programováním mikroprocesorových systémům a jejich periferií v jazyce Assembler a C. Původní laboratorní úlohy tohoto kurzu jsou sice názorné, ale je snaha o jejich modernizaci a přechod na embedded platformu ARM Cortex M. Úkolem studenta bylo v rámci řešení této práce navrhnout vlastní výukový kit využívající mikrokontroler Raspberry Pi Pico a realizovat pro tento kit alespoň 4 laboratorní úlohy, které bude možné využít v inovované výuce kurzu Embedded systémy. Požadavkem však zůstalo, aby přes vyšší komplexnost úloh byly zadání, díky vhodnému rozdělení na předpřipravenou a studenty realizovanou částí, stále zvládnutelné v časovém rámci 3 vyučovacích hodin, který je vyhrazen na jedno laboratorní cvičení. Student v rámci konzultací zvolil vhodnou koncepci výukového kitu, tento kit doplnil o další periferie a následně jej zrealizoval. Vytvořil také jeho výrobní dokumentaci, zvolil vhodné SW vývojářské nástroje a zrealizoval požadované 4 laboratorní úlohy. V průběhu řešení práce byl jasně patrný zájem studenta o danou problematiku. Pracoval iniciativně, samostatně, účelně a své průběžné výsledky prezentoval na pravidelných konzultacích v průběhu celého studia. Výsledkem práce je funkční realizace vývojového kitu i zadání laboratorních úloh do uvedeného kurzu, které obsahují, jak předem realizované části ve formě zdrojových textů, které frekventant kurzu přímo získá, ale také popis zadání, jak má realizovat chybějící části, aby získal funkční řešení. Text práce je na odpovídající odborné i formální úrovni. Student věnoval řešení práce dostatek času, jednotlivé úkoly si vhodně rozvrhl a přesto, že se v závěru dostal do časové tísně, dokázal ji svým zvýšeným úsilím překonat. Dosažené výsledky i formální zpracování práce jednoznačně svědčí o inženýrských schopnostech studenta. Předložené práci proto jednoznačně navrhuji hodnocení: Výborně – A. (96).
Hlavním cílem diplomové práce pana Bc. Mateje Pončáka bylo navrhnout a realizovat rozšiřující desku (hardwarovou platformu) pro vývojový kit Raspberry Pi Pico tak, aby mohla být využívána pro realizaci úloh ve cvičeních z předmětu Vestavné systémy a mikroprocesory. Součástí zadání byl také požadavek na návrh a realizaci alespoň čtyř laboratorních úloh včetně vypracování dokumentace a vzorového řešení. Diplomová práce je ryze prakticky zaměřena na oblast návrhu embedded systémů a tvorby software pro tyto systémy. Náročnost zadání považuji za odpovídající požadavkům kladeným na zadání diplomové práce. Diplomová práce obsahuje cca 66 stran vlastního textu a 36 stran příloh. Je členěna do 9 kapitol včetně úvodu a závěru. V první kapitole autor popisuje vývojovou desku Raspberry Pi Pico, mikrokontrolér RP2040 a pro něj určené vývojové nástroje. Druhá kapitola stručně seznamuje čtenáře s aktuálně používanými úlohami ve cvičeních předmětu Vestavné systémy a mikroprocesory a navrhovanou inovací úloh. Třetí kapitola je věnována návrhu rozšiřující desky (hardwarové platformy). Tato deska obsahuje obvody pro ladění programu v mikrokontroléru, připojení LED diod k portům mikrokontroléru, připojení rotačního enkodéru, připojení potenciometru umožňujícího vytvářet proměnné napětí pro úlohy s A/D převodníkem a připojení tlačítek. Dále autor na desku umístil obvody umožňující komunikaci po sběrnicích UART, SPI a IIC. Sběrnici SPI využil např. pro připojení expandéru umožňujícího rozšíření binárních vstupů a výstupů, na sběrnici IIC připojil OLED displej a paměť EEPROM. Pan Pončák rovněž navrhnul obvody pro zvukový a obrazový výstup (VGA a DVI rozhraní). V této kapitole postrádám výpočet hodnot součástek např. hodnot rezistorů u signalizačních LED diod nebo hodnot rezistorů v zapojení na str. 46 (obr. 3.4). Diplomant otestoval funkčnost navržených obvodů na nepájivém poli, jak popisuje v kapitole 4 a následně navrhnul desku plošných spojů a osadil ji SMD součástkami viz kapitola 5. Kapitola 6 a zejména příloha G je věnována vzorovým laboratorním úlohám. Součástí je i softwarová implementace úloh (viz. příloha H). V kapitole 7 pan Pončák zhodnotil dosažené výsledky. Dle mého názoru diplomat splnil všechny body zadání práce. Dokázal se výborně zorientovat v problematice vestavných systémů a tvorby software pro ně. Autor přebíral některé dílčí obvody z katalogových listů výrobců, což považuji za správné. Koncepce rozšiřující desky a laboratorní úlohy jsou dílem diplomata. Diplomant také prokázal schopnost pracovat s technickou dokumentací k elektronickým součástkám, vývojovým kitům, zobrazovacím rozhraním a vývojovému software. Práce je psána v logickém sledu, po grafické a jazykové stránce má solidní úroveň. Realizovanou desku a navržené úlohy je možné použít ve cvičeních z předmětu Vestavné systémy a mikroprocesory. Na základě výše uvedených skutečností hodnotím práci pana Bc. Mateje Pončáka známkou A/90 bodů.
eVSKP id 142679