Detail předmětu

Mikroprocesorové a vestavěné systémy

FIT-IMPAk. rok: 2017/2018

Vestavěné systémy, základní pojmy, aplikace. Architektura mikrokontrolérů. Paměťový subsystém. Programovací model, programování v jazyku symbolických instrukcí. Soubor instrukcí a pseudoinstrukcí. Využití zásobníku. Podsystém přerušení a jeho programování. Periferní jednotky na čipu a jejich programování: generátor hodin, časovač, komunikační rozhraní SCI, IIC a SPI, AD převodník, obvod reálného času RTC, USB rozhraní. Specifika programování vestavěných systémů v jazyce C.

Jazyk výuky

čeština

Počet kreditů

6

Garant předmětu

doc. Ing. Richard Růžička, Ph.D., MBA

Zajišťuje ústav

Ústav počítačových systémů (UPSY)

Výsledky učení předmětu

  • Studenti jsou obeznámeni s obecnou strukturou mikrokontrolérů a technikami návrhu vestavěných systémů.
  • Studenti jsou schopni vytvořit a odladit podprogramy a inicializační rutiny pro jednotlivé periferní obvody. Umí používat  základní techniky ladění aplikačních programů vytvořených v asembleru a jazyce C.

Pochopení specifik návrhu vestavěných systémů a technik ladění aplikací.

Prerekvizity

Znalost struktury základní procesorové jednotky (CPU) a techniky programování v jazyce symbolických instrukcí. Základní znalosti programování v jazyce C.

Způsob a kritéria hodnocení

Vypracování projektu s povinným odevzdáním do IS a dosažením minimálního hodnocení 5 bodů.

Osnovy výuky

Osnova přednášek:
  • Úvod do vestavěných systémů.
  • CPU HC08/HCS08. 
  • Podsystém přerušení.
  • Komunikační rozhraní.
  • Časovací obvody.
  • Systémové hodiny, obvod RTC a COP.
  • A/D převodník, displej, klávesnice.
  • Programování I v jazyce C.
  • Programování II v jazyce C.
  • Systémy reálného času.
  • Přehled mikrokontrolérů. 
  • Aplikace mikrokontrolérů ve fuzzy systémech. 

Osnova laboratorních cvičení:
  • Programování SCI modulu
  • Programování LCD a klávesnice
  • Programování časovače
  • Programování AD převodníku

Osnova počítačových cvičení:
  • Instrukční sada.
  • Programování v asembleru.
  • Programování periferních zařízení.
  • ICE, BDE.
  • Vývojové prostředky.
  • Podpora návrhu časově kritických aplikací.

Osnova ostatní - projekty, práce:
  • Povinný individuální nebo týmový projekt v rozsahu 12 hodin.

Učební cíle

Seznámit studenty s architekturami  mikrokontrolérů. Seznámit s činností jejich jednotlivých podsystémů a to zejména: CPU-programovací model, flash paměť, časovač, podsystém přerušení, komunikační rozhraní, AD převodník. Naučit studenty základní sortiment instrukcí a jejich aplikaci při návrhu a ladění programů v  jazyce symbolických instrukcí. Seznámit studenty se  zásadami a technikami programování ve vyšším programovacím jazyce C a s problematikou návrhu vestavěných systémů.

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

Účast na přednáškách a demonstračních cvičeních v tomto předmětu není kontrolována. Kontrolovanou výukou jsou laboratoře a projekt.

Prerekvizity a korekvizity

Doporučená literatura


Zařazení předmětu ve studijních plánech

  • Program IT-BC-3 bakalářský

    obor BIT , 3. ročník, zimní semestr, povinný

Typ (způsob) výuky

 

Přednáška

39 hod., nepovinná

Vyučující / Lektor

doc. Ing. Richard Růžička, Ph.D., MBA

Osnova

  • Úvod do vestavěných systémů.
  • CPU HC08/HCS08. 
  • Podsystém přerušení.
  • Komunikační rozhraní.
  • Časovací obvody.
  • Systémové hodiny, obvod RTC a COP.
  • A/D převodník, displej, klávesnice.
  • Programování I v jazyce C.
  • Programování II v jazyce C.
  • Systémy reálného času.
  • Přehled mikrokontrolérů. 
  • Aplikace mikrokontrolérů ve fuzzy systémech. 

Cvičení odborného základu

6 hod., nepovinná

Vyučující / Lektor

doc. Ing. Richard Růžička, Ph.D., MBA

Laboratorní cvičení

8 hod., povinná

Vyučující / Lektor

doc. Ing. Richard Růžička, Ph.D., MBA

Osnova

  • Programování SCI modulu
  • Programování LCD a klávesnice
  • Programování časovače
  • Programování AD převodníku

Projekt

12 hod., nepovinná

Vyučující / Lektor

doc. Ing. Richard Růžička, Ph.D., MBA