Moodle FEL ČVUT
Vestavné systémy
B232 - Letní 23/24
Toto je tzv. shluknutý kurz. Skládá se z několika samostatných předmětů, které sdílejí výukové materiály, úkoly, testy apod. Níže si můžete zobrazit informace o jednotlivých předmětech tvořících tento shluk.
Vestavné systémy - B3B38VSY
Hlavní kurz
| Kredity | 4 |
| Semestry | zimní |
| Zakončení | zápočet a zkouška |
| Jazyk výuky | čeština |
| Rozsah výuky | 2P+2L |
Anotace
Předmět je orientován na prostředky, komponenty a řešení vestavných systémů, především s mikrořadiči s jádrem ARM Cortex-M Po úvodních úlohách v rámci lab. cvičení studenti řeší dva menší a následně dva větší, komplexní projekty vestavného systému s mikrořadičem. Tento projekty zahrnují nejen obvodovou ale i programovou realizaci.
Cíle studia
Naučit základům návrhu a programování vestavných systémů v assembleru a C
Osnovy přednášek
1. Architektury, funkční bloky mikrořadičem řízeného zařízení
2. Architektura mikrořadičů s jádry ARM
3. Instrukční sada mikrořadiče
4. Metody ladění programu, toolchain
5. Metody optimalizace výkonu
6. Připojování a obsluha paměti, dekodéry, externí sběrnice mikrořadiče
7. Dvoubránová paměť, FIFO
8. Metody vstupu, výstupu a přenosu dat
9. Přerušení, DMA, přenos dat z obrazových senzorů
10. Programovatelné V/V obvody, čítačové jednotky
11. Sériová rozhraní SPI, I2C, I2S,..., připojení externích periferií
12. Dohlížecí obvody, monitorovací a napájecí obvody
13. Ovládací a zobrazovací prvky, statický a dynamicky řízený zobrazovač
14. Ovládání výkonových akčních prvků
2. Architektura mikrořadičů s jádry ARM
3. Instrukční sada mikrořadiče
4. Metody ladění programu, toolchain
5. Metody optimalizace výkonu
6. Připojování a obsluha paměti, dekodéry, externí sběrnice mikrořadiče
7. Dvoubránová paměť, FIFO
8. Metody vstupu, výstupu a přenosu dat
9. Přerušení, DMA, přenos dat z obrazových senzorů
10. Programovatelné V/V obvody, čítačové jednotky
11. Sériová rozhraní SPI, I2C, I2S,..., připojení externích periferií
12. Dohlížecí obvody, monitorovací a napájecí obvody
13. Ovládací a zobrazovací prvky, statický a dynamicky řízený zobrazovač
14. Ovládání výkonových akčních prvků
Osnovy cvičení
1. Úvod, IDE Keil, první projekt
2. Generování sekvence impulsů, čtení tlačítka
3. SW- UART, Programový UART (nebodovaná)
4. Projekt Tester V1- indikace LED
5. Projekt Tester V2
6.- 10. Projekt - DAQ (voltmetr)
11- -13. Projekt "Regulátor"
2. Generování sekvence impulsů, čtení tlačítka
3. SW- UART, Programový UART (nebodovaná)
4. Projekt Tester V1- indikace LED
5. Projekt Tester V2
6.- 10. Projekt - DAQ (voltmetr)
11- -13. Projekt "Regulátor"
Literatura
[1] Martin, T.: Insiders guide STM32, Hitex, 2009. (dostupný - kat. měření, 6 ks)
[2] Yiu, J.: The Definitive Guide to ARM Cortex -M3 Processors, 2013, ISBN-13: 978-0124080829
(Dostupná pro uživatele NTK na http://www.sciencedirect.com.ezproxy.techlib.cz/science/book/9780124080829
+1 ks kat. měření )
[3] ARM: Cortex-M3 Devices, Generic User Guide, ARM DUI 0552A (dostupný WWW.ARM.com)
[4] Brown, G.: Discovering the STM32 Microcontroller - dostupné na http://www.cs.indiana.edu/~geobrown/book.pdf
http://www.st.com/en/microcontrollers/stm32f3-series.html?sc=stm32f3&querycriteria=productId=SS1576
[2] Yiu, J.: The Definitive Guide to ARM Cortex -M3 Processors, 2013, ISBN-13: 978-0124080829
(Dostupná pro uživatele NTK na http://www.sciencedirect.com.ezproxy.techlib.cz/science/book/9780124080829
+1 ks kat. měření )
[3] ARM: Cortex-M3 Devices, Generic User Guide, ARM DUI 0552A (dostupný WWW.ARM.com)
[4] Brown, G.: Discovering the STM32 Microcontroller - dostupné na http://www.cs.indiana.edu/~geobrown/book.pdf
http://www.st.com/en/microcontrollers/stm32f3-series.html?sc=stm32f3&querycriteria=productId=SS1576
Požadavky
B3B35APO Architektura počítačů; B3B36PRG Programování v C ; B0B35LSP Logické systémy a procesory
Vestavné systémy - B3B38VSY1
| Kredity | 6 |
| Semestry | zimní |
| Zakončení | zápočet a zkouška |
| Jazyk výuky | čeština |
| Rozsah výuky | 2P+2L |
Anotace
Předmět je orientován na prostředky, komponenty a řešení vestavných systémů, s mikrořadiči s jádrem ARM Cortex-M. Po úvodních úlohách v rámci lab. studenti řeší dva menší a dva větší projekty vest. systému s mikrořadičem a dalšími elektronickými bloky na nepájivém kontaktním poli.. Projekty zahrnují programovou i obvodovou realizaci.
Cíle studia
Žádná data.
Osnovy přednášek
1. Struktura a funkční bloky vestavného systému
2. Architektura mikrořadiče ARM Cortex – M, tvorba programu, ladění
3. ARM Cortex – M, vlastnosti jako architektury RISC, instrukční sada a její využití
4. Komunikace se vstupy a výstupy mikrořadiče ARM Cortex M4 ve verzi STM32
5. Čísla, jejich reprezentace, výpočty; průměrování a číslicová filtrace pro potlačení šumů
6. Základní logické obvody pro vestavné systémy (hradla, registry, čítače…)
7. Logické obvody CMOS, základní rysy a vlastnosti, způsoby nasazení
8. Polovodičové paměti, druhy, vlastnosti, funkce, použití
9. Externí sběrnice mikrořadiče, vstup a výstup dat; systém přerušení ARM Cortex M
10. Převodníky A/D a D/A, jejich využití; základní verze vestavného systému pro regulátor
11. Programovatelné V/V obvody, čítačové jednotky, řadiče DMA
12. Sériová rozhraní mikrořadičů SPI, I2C, I2S,...,
13. Dohlížecí obvody, monitorovací a napájecí obvody vestavných systémů
14. Komunikace vestavného systém s obsluhou, ovládací a zobraz. prvky; ovládání výkon. akčních členů
2. Architektura mikrořadiče ARM Cortex – M, tvorba programu, ladění
3. ARM Cortex – M, vlastnosti jako architektury RISC, instrukční sada a její využití
4. Komunikace se vstupy a výstupy mikrořadiče ARM Cortex M4 ve verzi STM32
5. Čísla, jejich reprezentace, výpočty; průměrování a číslicová filtrace pro potlačení šumů
6. Základní logické obvody pro vestavné systémy (hradla, registry, čítače…)
7. Logické obvody CMOS, základní rysy a vlastnosti, způsoby nasazení
8. Polovodičové paměti, druhy, vlastnosti, funkce, použití
9. Externí sběrnice mikrořadiče, vstup a výstup dat; systém přerušení ARM Cortex M
10. Převodníky A/D a D/A, jejich využití; základní verze vestavného systému pro regulátor
11. Programovatelné V/V obvody, čítačové jednotky, řadiče DMA
12. Sériová rozhraní mikrořadičů SPI, I2C, I2S,...,
13. Dohlížecí obvody, monitorovací a napájecí obvody vestavných systémů
14. Komunikace vestavného systém s obsluhou, ovládací a zobraz. prvky; ovládání výkon. akčních členů
Osnovy cvičení
Žádná data.
Literatura
1. Yiu, J.: The Definitive Guide to ARM Cortex -M3, M4 Processors,, 2014, ISBN-13: 978-0124080829 (Dostupná pro uživatele NTK na http://www.sciencedirect.com.ezproxy.techlib.cz/science/book/9780124080829
2. Brown, G.: Discovering the STM32 Microcontroller, 2016, na: http://www.cs.indiana.edu/~geobrown/book.pdf
3. Bindal, A.: Electronics for Embedded Systems, Springer,2017, ISBN 978-3-319-39439-8, dostupné přes ČVUT na: https://link.springer.com/book/10.1007%2F978-3-319-39439-8
2. Brown, G.: Discovering the STM32 Microcontroller, 2016, na: http://www.cs.indiana.edu/~geobrown/book.pdf
3. Bindal, A.: Electronics for Embedded Systems, Springer,2017, ISBN 978-3-319-39439-8, dostupné přes ČVUT na: https://link.springer.com/book/10.1007%2F978-3-319-39439-8
Požadavky
Žádná data.