Detail předmětu

Mikroprocesorová technika v pohonech

FEKT-KMTPAk. rok: 2011/2012

Posluchači jsou seznámeni s aplikacemi mikropočítačové techniky při měření a řízení procesů. Předpokládají se základní znalosti číslicové techniky a zakladní úrovně anglického jazyka. Posluchači si rozšíří znalosti číslicových obvodů a jejich využití. Samostatně pracují s vývojovými systémy pro mikropočítače řady Freescale DSP56F800E a programují je v jazyce C a případně v assembleru, využívají měřicí techniku pro analýzu mikroproceosrových obvodů.
Náplň předmětu je zaměřena na aplikace jednočipových mikropočítačů, měření elektrických a neelektrických veličin a číslicové řízení.

Jazyk výuky

čeština

Počet kreditů

6

Garant předmětu

doc. Ing. Bohumil Klíma, Ph.D.

Zajišťuje ústav

Ústav výkonové elektrotechniky a elektroniky (UVEE)

Výsledky učení předmětu

Osvojení principů mikropočítačové techniky a programování pomocí vývojových systémů.

Prerekvizity

Jsou požadovány znalosti na úrovni středoškolského studia.

Plánované vzdělávací činnosti a výukové metody

Metody vyučování závisejí na způsobu výuky a jsou popsány článkem 7 Studijního a zkušebního řádu VUT.

Způsob a kritéria hodnocení

Podmínky pro úspěšné ukončení předmětu stanoví každoročně aktualizovaná vyhláška garanta předmětu.

Osnovy výuky

Přednášky:
1. Úvod, základní pojmy, mikroprocesor
2. Program v jazyce C na jendočipových mikroproceosrech, compiler, linker.
3. Číselné soustavy, datové typy, logické operace - bitové, na výrazech.
4. Zásobník, volání funkce, lokální proměnné vs. globální proměnné
5. Řídicí struktury v jazyce C, souvislost s assemblerem, stavový registr.
6. Přerušení, vektor přerušení, zdroje přerušení, funkce obluhy přerušení
7. Zlomková aritmetika, programování funkcí pro práci se zlomkovou aritmetikou
8. Periferie - GPIO (obecný vstupní/výstupní port), časovač
9. Úvod do mikroprocesorového řízení pohonů a výkonových měničů. Periferie PWM
10. Periferie - A/D přecodník.
11. Synchronizace A/D převodníku s PWM, snímání elektrických veličin v měniči pro zpětnovazební regulaci.
12. Polohové a rychlostní snímače, snímání polohy , mikroprocesorové zpracování signálů polohových snímačů
13. Sériová rozhraní SCI, SPI a jejich využití, jendoduchá uživatelská rozhraní, tlačítkové klávesnice, znakové LCD displaye

Laboratorní cvičení:
1. Laboratorní pracoviště, vývojové nástroje, měřicí technika, jednoduchý program v jazyce C
2. Vývojové prostředí, debugging, jednoduchá práce s portem GPIO, použití ovladačů periferií - quickstart
3. Data v paměti, datové typy, bitové operace, pole, kostantní proměnné vpaměti FLASH, - praktické příklady
4. Volání funkce, zápis funkce v assembleru
5. Řídicí struktury v assemblerovské funkci
6. Časovač, jeho přerušení, blikání LED
7. Funkce ve zlomkové aritmetice
8. GPIO, vstupní, výstupní režim, přerušení GPIO
9. Nastavení generátoru PWM, analýza výstupních signálů pomoci osciloskopu
10. Práce s A/D převodníkem, zpracování signálu z generátoru pomocí A/D převodníku
11. Nastvení PWM, časovače a AD převodníku do synchronizačního režimu, sledování synchronizačního procesu oscilokomem při modifikaci zpoždění synchronizace.
12. Zpracování signálu pulsního generátoru čítačem
13. Jednoduchá komunikace mezi dvěma mikroprocesory po SPI, SCI

Učební cíle

Posluchači jsou seznámeni se základy číslicového řízení pomocí jednočipových mikropočítačů a se základy programování .

Vymezení kontrolované výuky a způsob jejího provádění a formy nahrazování zameškané výuky

Vymezení kontrolované výuky a způsob jejího provádění stanoví každoročně aktualizovaná vyhláška garanta předmětu.

Základní literatura

Klíma B., Stupka R.;Mikroprocesorová technika v elektrických pohonech; Elektronický text FEKT VUT v Brně
Freescale Semiconductor; 56F8000 16-bit Digital Signal Controllers Data Sheet, www.freescale.com
Freescale Semiconductor; DSP56800E_Quick_Start_Users_Manual, www.freescale.com

Doporučená literatura

Freescale; 56F802x and 56F803x Peripheral Reference Manual, www.freescale.com
Freescale Semiconductor; DSP56800E 16-Bit DSP Core Reference Manual, www.freescale.com

Zařazení předmětu ve studijních plánech

  • Program EEKR-BK bakalářský

    obor BK-SEE , 3. ročník, letní semestr, volitelný oborový

Typ (způsob) výuky

 

Přednáška

26 hod., nepovinná

Vyučující / Lektor

doc. Ing. Bohumil Klíma, Ph.D.

Osnova

1. Úvod, základní pojmy, mikroprocesor
2. Program v jazyce C na jendočipových mikroproceosrech, compiler, linker.
3. Číselné soustavy, datové typy, logické operace - bitové, na výrazech.
4. Zásobník, volání funkce, lokální proměnné vs. globální proměnné
5. Řídicí struktury v jazyce C, souvislost s assemblerem, stavový registr.
6. Přerušení, vektor přerušení, zdroje přerušení, funkce obluhy přerušení
7. Zlomková aritmetika, programování funkcí pro práci se zlomkovou aritmetikou
8. Periferie - GPIO (obecný vstupní/výstupní port), časovač
9. Úvod do mikroprocesorového řízení pohonů a výkonových měničů. Periferie PWM
10. Periferie - A/D přecodník.
11. Synchronizace A/D převodníku s PWM, snímání elektrických veličin v měniči pro zpětnovazební regulaci.
12. Polohové a rychlostní snímače, snímání polohy , mikroprocesorové zpracování signálů polohových snímačů
13. Sériová rozhraní SCI, SPI a jejich využití, jendoduchá uživatelská rozhraní, tlačítkové klávesnice, znakové LCD displaye

Laboratorní cvičení

39 hod., povinná

Vyučující / Lektor

doc. Ing. Bohumil Klíma, Ph.D.

Osnova

1. Laboratorní pracoviště, vývojové nástroje, měřicí technika, jednoduchý program v jazyce C
2. Vývojové prostředí, debugging, jednoduchá práce s portem GPIO, použití ovladačů periferií - quickstart
3. Data v paměti, datové typy, bitové operace, pole, kostantní proměnné vpaměti FLASH, - praktické příklady
4. Volání funkce, zápis funkce v assembleru
5. Řídicí struktury v assemblerovské funkci
6. Časovač, jeho přerušení, blikání LED
7. Funkce ve zlomkové aritmetice
8. GPIO, vstupní, výstupní režim, přerušení GPIO
9. Nastavení generátoru PWM, analýza výstupních signálů pomoci osciloskopu
10. Práce s A/D převodníkem, zpracování signálu z generátoru pomocí A/D převodníku
11. Nastvení PWM, časovače a AD převodníku do synchronizačního režimu, sledování synchronizačního procesu oscilokomem při modifikaci zpoždění synchronizace.
12. Zpracování signálu pulsního generátoru čítačem
13. Jednoduchá komunikace mezi dvěma mikroprocesory po SPI, SCI