計算機應用領域

隨著半導體科技的進步,使得微電腦系統的應用與設計可滿足小型化與可攜式的需求。同時為符合客製化的規格與功能,嵌入式系統的設計模式更讓微電腦系統的應用延伸至更寬廣的領域。近年來在教育部「大學科技系所人才培育計畫」及「資通訊人才培育計畫」的經費補助下,建立了應用於CPLD/FPGA的VHDL晶片設計及ARM-based嵌入式系統設計開發所需之教學及研究設備,並成立嵌入式系統設計實驗教室。同時發展使用可程式控制器(PLC)、單晶片(Intel 8051、Microchip PIC/dsPIC)、TI DSP、ARM SoC及個人電腦等各類微電腦之軟硬體設計,應用於消費性多媒體電子產品、智慧型機器人開發、機電整合控制、影音信號處理、網路電話等。本組團隊也已開發一套功能完備的PIC微控制器教具,有助提升實務教學。也在本校建置一套網路電話系統,整合本校傳統交換機,可讓全校師生在校內傳統分機與網路分機互相免費通話,達到節費效果。此組主要發展方向如下:

1 高階微控制器之應用

本項發展重點是以Microchip之PIC/dsPIC系列高階微控制器之應用為主。由於PIC/dsPIC系列微控制器之高市佔率及穩定性,在市場上衍然已成為電控系統設計的主流。因此,本項目之發展計畫將著眼於教學、研究及推廣教育三方面。

(1)教學方面將先建置高階微控制器的實驗室,整合產品設計主要之週邊技術開發專用之實驗器,積極培育相關技術人力。而參考技能檢定規範,並逐年建立學科的題庫及設計術科的考題,以評定學生所具備的專業能力。



(2)研究方面將整合專業師資、研究生及產業界之需求,承接產業界之研究計畫或產品之設計研發。並配合機電整合實驗室之設備及空間,成立產品設計研究群,培育相關技術人力及研發實務技術。



(3)技術推廣方面視產業需求及社會脈動,適當時機開設推廣課程協助產業技術人才之培育,並與業界建立合件夥伴關係,了解產業界之需求,以縮小產學之間的落差。










2 智慧型技術之研究及實現

本項發展計畫主要結合本學程技術人力,利用類神經網路、模糊理論、灰色理論等智慧型理論,以實現機電設備之尖端控制技術、故障診斷分析、醫學工程、影像語音識別分類等應用。而配合國科會控制學門近年來將機器人規劃為重點發展方向之一,本學程亦將朝智慧型機器人之研究與設計努力。諸如導覽機器人、保全機器人或玩具機器人的相關技術之研究。同時配合中部地區的產業特色,亦將開發如工具機等之伺服控制技術,以支援產學合作平台所需之技術。

(1)嵌入式系統應用設計:結合CPLD/FPGA晶片設計、多媒體影音技術、影像處理及控制理論,以嵌入式系統為應用平台開發應用於智慧運輸系統(Intelligent Transportation System, ITS)及智慧型機器人(Intelligent Robots)。例如開發駕駛輔助系統(Driving Assistance System)提升車輛行駛安全;整合多媒體影音娛樂技術及全球定位系統(Global Position System, GPS)作為車載視聽娛樂系統及行車輔助系統;經由人臉表情辨識(Emotional Face Recognition)應用於寵物機器人之互動感知。



(2)多媒體及網路通訊:整合通訊領域及資訊領域,發展多媒體網路通訊平台。內容涵蓋:開發語音/影像數位化製作及壓縮演算法研究、SIP通訊協定製作,應用於數位學習、數位出版與典藏、VoIP、Video-Phone。而所建置之網路通訊技術,並可支援本學程相關遠端資料傳輸之所需。



(3)數位信號處理應用系統之開發:整合數位信號處理技術,包含數位濾波、信號模型化、頻譜分析、隨機信號處理、適應性信號處理、類神經網路、小波網路等,並開發影像、聲音及生醫數位信號處理應用系統,例如影像文字識別系統、影像瑕疵檢測系統、具主動式噪音控制之雙向音頻通訊系統、高解析度心電圖診斷系統等,以培育學生具有數位信號處理技術應用與系統設計之實務能力。



(4)積體電路之電腦輔助設計:應用電腦輔助軟體設計積體電路元件,以設計新元件或改進既有元件之電性特性,設計完成後送國家奈米元件實驗室(NDL)製造實體元件;應用電腦輔助軟體設計超大型積體電路(VLSI),設計完成後送國家晶片系統設計中心(CIC)製造實體電路。