Detail předmětu
Mikroprocesory s architekturou ARM
FEKT-MPOAAk. rok: 2018/2019
Studenti se seznámí s jádrem ARM Cortex-M a jeho aplikací v mikrokontrolérech rodin STMicroelectronics STM32 a NXP Kinetis. Na vývojových deskách s těmito mikrokontroléry (STM32F4DISCOVERY, 32F429IDISCOVERY, FRDM-KL25Z) se naučí tvořit rozsáhlejší projekty, pracovat s RTOS, pokročilými komunikačními rozhraními (Ethernet, USB), tvorbou ovladačů. V rámci samostatného projektu studenti realizují vlastní projekt s vybranou vývojovou deskou.
Jazyk výuky
Počet kreditů
Garant předmětu
Zajišťuje ústav
Výsledky učení předmětu
- popsat strukturu jádra ARM Cortex-M
- popsat základní bloky mikrokontrolérů STMicroelectronics STM32 a Freescale Kinetis
- využívat pro prototypování vývojové desky výrobců mikrokontrolérů
- obsluhovat vybrané pokročilé periferie připojené k mikrokontroléru
- orientovat se v různých používaných vývojových prostředích pro jádro ARM Cortex-M
- vytvářet vlastní softwarové projekty s podporou rozhraní USB a Ethernet
Prerekvizity
- popsat základní bloky procesoru a jejich funkci
- orientovat se ve zdrojovém kódu, pracovat v příkazové řádce
- sestavit program v jazyce C, používat ukazatele, předávání parametrů funkcím, oddělený překlad
- navrhovat hardware i firmware pro základní periferie (tlačítkové vstupy, multiplexní displeje, grafické displeje, posuvné registry, teplotní čidla apod.)
Obecně jsou požadovány znalosti na úrovni bakalářského studia a zkušenosti s programováním 8bitových mikrokontrolérů.
Plánované vzdělávací činnosti a výukové metody
Způsob a kritéria hodnocení
Osnovy výuky
jádro ARM Cortex-M
přehled pokročilých funkcí jazyka C
prostředí EmBitz, Kinetis Design Studio, platforma mbed.org
Kinetis: základy funkce, obsluha tlačítek, LED shield, Xtrinsic senzory, rozhraní Ethernet
STM32: základy funkce, maticová klávesnice, rozhraní USB, gyroskop, audio aplikace, DMA, FreeRTOS
Učební cíle
Vymezení kontrolované výuky a způsob jejího provádění a formy nahrazování zameškané výuky
Základní literatura
Doporučená literatura
MANN, B.: C pro mikrokontroléry. BEN, Praha 2003. (CS)
MARTIN, T. The Insider's Guide To The STM32 ARM Based Microcontroller. Hitex Ltd., UK, 2008. (EN)
Zařazení předmětu ve studijních plánech
Typ (způsob) výuky
Přednáška
Vyučující / Lektor
Osnova
Xtrinsic Sensor Fusion on Freescale Kinetis MCUs (externí Freescale)
platforma mbed.org
seminář STMicroelectronics
vybrané periferie mikrokontrolérů
Cvičení na počítači
Vyučující / Lektor
Osnova
KL25Z: úvod k Freedom deskám, CodeWarrior, senzory (Freescale)
KL25Z: samostatná práce se senzory (Freescale)
KL25Z+K64F: platforma mbed.org
K64F: rozhraní Ethernet
STM32: základy funkce, maticová klávesnice
STM32: rozhraní USB, využití gyroskopu
STM32: audio aplikace, zvukový vstup a výstup
prezentace individuálních projektů
Raspberry Pi: základy práce v embedded Linuxu