Detail předmětu

Mikroprocesorové a vestavěné systémy (v angličtině)

IMPe Ak. rok 2024/2025 letní semestr 6 kreditů

Vestavěné systémy, základní pojmy, aplikace. Architektura mikrokontrolérů. Paměťový subsystém. Programovací model, programování ARM jádra mikrokontroléru. Využití zásobníku. Podsystém přerušení a jeho programování. Periferní jednotky na čipu a jejich programování: generátor hodin, časovač, komunikační rozhraní UART, IIC a SPI, analogový a číslicový vstup a výstup, obvod reálného času RTC. Specifika programování vestavěných systémů v jazyce C.

Garant předmětu

Koordinátor předmětu

Jazyk výuky

anglicky

Zakončení

zkouška (písemná)

Rozsah

  • 26 hod. přednášky
  • 6 hod. seminář
  • 8 hod. laboratoře
  • 12 hod. projekty

Bodové hodnocení

  • 55 bodů závěrečná zkouška
  • 15 bodů půlsemestrální test
  • 16 bodů laboratoře
  • 14 bodů projekty

Zajišťuje ústav

Přednášející

Cvičící

Cíle předmětu

Seznámit studenty s realizací vestavěných systémů mikrokontrolérem a 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 zásady a techniky programování vestavěných systémů ve vyšším programovacím jazyce C.

  • 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 jazyce C.
  • Pochopení specifik návrhu vestavěných systémů s využitím mikrokontrolérů a technik ladění aplikací.

Doporučené prerekvizity

Požadované prerekvizitní znalosti a dovednosti

Znalost struktury základní procesorové jednotky (CPU) a souvisejících počítačových obvodů, základů elektroniky a techniky programování počítačů na strojové urovni. Základní znalosti programování v jazyce C.

Literatura studijní

Osnova přednášek

  1. Úvod do vestavěných systémů.
  2. Jádro ARM pro mikrokontroléry.
  3. Paměť mikrokontrolérů, přerušení.
  4. Programování v jazyce C.
  5. Komunikační rozhraní.
  6. Programování FITkitu.
  7. Připojení vstupu a výstupu k mikrokontroléru, porty.
  8. Časování, čítače, časovače.
  9. Připojení analogového vstupu a výstupu.
  10. Generování hodin.
  11. Napájení a spotřeba vestavěných systémů.
  12. Praktické aspekty návrhu vestavěných systémů s mikrokontroléry.
  13. Systémy reálného času.

Osnova laboratorních cvičení

  1. Seznámení s laboratorním kitem, sériová komunikace.
  2. Číslicový vstup/výstup.
  3. Programování časovače, PWM.
  4. Analogový vstup.

Osnova ostatní - projekty, práce

  1. Individuální projekt v rozsahu 12 hodin.

Průběžná kontrola studia

  • 4 laboratorní úlohy s obhajobou a odevzdáním do IS v daném termínu (až 16 bodů),
  • půlsemestrální písemný test (až 15 bodů),
  • projekt s obhajobou a odevzdáním do IS v daném termínu (až 14 bodů).
  • Každá aktivita musí být dokončena v předem daném termínu; pozdní dokončení je hodnoceno 0 body.


  • Kontrolována je účast a aktivita během přednášek, laboratoří a postup prací na projektu.
  • Schopnosti studentů jsou ověřovány pomocí krátkých technických zpáv, půlsemestrálního testu, projektu a závěrečné zkoušky. Pro složení závěrečné zkoušky je z ní nutné získat alespoň 15 bodů; jinak bude závěrečná zkouška hodnocena 0 body.
  • Případné nahrazování zameškané výuky způsobené překážkou ve studiu bude realizováno dle povahy překážky a jí dotčené výuky, např. vypsáním náhradního termínu či zadáním samostatného (domácího) úkolu. Způsob řešení jiného druhu nepřítomnosti zde není upraven, tj. není vyloučen ani garantován.

Rozvrh

DenTypTýdnyMístn.OdDoKapacitaPSKSkupInfo
Po přednáška výuky L306.1 12:0013:5015 INTE xx Strnadel
Po laboratoř výuky L306.1 14:0015:5015 INTE xx
Nahoru