Detail předmětu

Mikroprocesorová technika a embedded systémy

FEKT-KMPTAk. rok: 2010/2011

Bloková struktura 8bitových mikrokontrolérů, typy architektur procesorů. Komunikace zařízení po adresní, datové a řídicí sběrnici. Aritmetická jednotka. Instrukční soubor mikrokontrolérů. Programování v jazyce symbolických adres. Větvení programu, podprogramy, obsloužení přerušení. Programování v jazyce C. Pomocné obvody a základní periférie mikrokontrolérů. Využití grafického LCD displeje, touch screen. Zpracování analogových signálů pomocí A/D převodníku a analogového komparátoru. Sériová komunikace: UART, I2C, USB, bezdrátová komunikace, průmyslové sběrnice. Polovodičové paměti typu ROM a RAM. Vyjádření záporných a reálných hodnot v mikroprocesorové technice. FPU unit. Zvyšování početního výkonu mikrokontrolérů. 32bitové procesory, ARM, cache paměti, DMA. Paralelní systémy. Architektura signálových procesorů. Programování v jazyce C. Způsoby zvyšování výkonu DSP. Možnosti optimalizace zdrojového kódu. Implementace číslicových algoritmů. Programování signálových procesorů v jazyce symbolických adres a v lineárním assembleru.

Jazyk výuky

čeština

Počet kreditů

6

Garant předmětu

doc. Ing. Tomáš Frýza, Ph.D.

Zajišťuje ústav

Ústav radioelektroniky (UREL)

Výsledky učení předmětu

Teoretické a praktické znalosti z oblasti užití 8bitových mikrokontrolérů a 32bitových signálových procesorů. Programování mikrokontrolérů typu AVR a signálových procesorů TMS320C6713.

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

Pro udělení zápočtu je nutné aktivně absolvovat všechna počítačová cvičení a odevzdat všechny domácí úkoly. Závěrečná zkouška je písemná.

Osnovy výuky

Tutoriály:
1. Bloková struktura 8bitových mikrokontrolérů, typy architektur procesorů. Komunikace zařízení po adresní, datové a řídicí sběrnici. Aritmetická jednotka. Instrukční soubor mikrokontrolérů. Programování v jazyce symbolických adres.
2. Větvení programu, podprogramy, obsloužení přerušení. Programování v jazyce C. Pomocné obvody a základní periférie mikrokontrolérů. Využití grafického LCD displeje, touch screen. Zpracování analogových signálů pomocí A/D převodníku a analogového komparátoru.
3. Sériová komunikace: UART, I2C, USB, bezdrátová komunikace, průmyslové sběrnice. Polovodičové paměti typu ROM a RAM. Vyjádření záporných a reálných hodnot v mikroprocesorové technice. FPU unit.
4. Zvyšování početního výkonu mikrokontrolérů. 32bitové procesory, ARM, cache paměti, DMA. Paralelní systémy. Architektura signálových procesorů. Programování v jazyce C. Způsoby zvyšování výkonu DSP. Možnosti optimalizace zdrojového kódu. Implementace číslicových algoritmů. Programování signálových procesorů v jazyce symbolických adres a v lineárním assembleru.

Počítačová cvičení:
1. Vývojové prostředí AVR Studio, aritmetické operace.
2. Obsluha přerušení.
3. Programování v jazyce C, obsluha přerušení.

Učební cíle

Cílem kurzu je získání teoretických a praktických znalostí z oblasti užití 8bitových mikrokontrolérů a 32bitových signálových procesorů.

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.

Zařazení předmětu ve studijních plánech

  • Program EEKR-BK bakalářský

    obor BK-EST , 3. ročník, zimní semestr, povinný

  • Program EEKR-CZV celoživotní vzdělávání (není studentem)

    obor ET-CZV , 1. ročník, zimní semestr, povinný

Typ (způsob) výuky

 

Přednáška

26 hod., nepovinná

Vyučující / Lektor

doc. Ing. Tomáš Frýza, Ph.D.

Osnova

1. Bloková struktura 8bitových mikrokontrolérů, typy architektur procesorů. Komunikace zařízení po adresní, datové a řídicí sběrnici. Aritmetická jednotka. Instrukční soubor mikrokontrolérů. Programování v jazyce symbolických adres.
2. Větvení programu, podprogramy, obsloužení přerušení. Programování v jazyce C. Pomocné obvody a základní periférie mikrokontrolérů. Využití grafického LCD displeje, touch screen. Zpracování analogových signálů pomocí A/D převodníku a analogového komparátoru.
3. Sériová komunikace: UART, I2C, USB, bezdrátová komunikace, průmyslové sběrnice. Polovodičové paměti typu ROM a RAM. Vyjádření záporných a reálných hodnot v mikroprocesorové technice. FPU unit.
4. Zvyšování početního výkonu mikrokontrolérů. 32bitové procesory, ARM, cache paměti, DMA. Paralelní systémy. Architektura signálových procesorů. Programování v jazyce C. Způsoby zvyšování výkonu DSP. Možnosti optimalizace zdrojového kódu. Implementace číslicových algoritmů. Programování signálových procesorů v jazyce symbolických adres a v lineárním assembleru.

Cvičení na počítači

39 hod., povinná

Vyučující / Lektor

doc. Ing. Tomáš Frýza, Ph.D.

Osnova

1. Vývojové prostředí AVR Studio, aritmetické operace.
2. Obsluha přerušení.
3. Programování v jazyce C, obsluha přerušení.