Počet kreditů 6
Vyučováno v Zimní
Rozsah výuky 2P+2L
Garant předmětu
Přednášející Jan Fischer, Vojtěch Petrucha
Cvičící Jan Fischer, David Novotný, Vojtěch Petrucha

Předmět je orientován na HW návrh nestavných systémů (VS) s orientací na mikrořadiče s jádrem ARM-Cortex M. Jsou prezentovány základy elektroniky a polovodičových prvků i z hlediska elektrických vlastností mikrořadičů a logických obvodů CMOS. Jsou prezentovány jednotlivé bloky VS a jejich funkce. Programování není hlavním cílem,
ale v laboratorních cvičeních při kompletním návrhu a realizaci jednoduchého VS je pouze nástrojem pro prověření funkčnosti a chování daných bloků.

B4B35APO Architektura počítačů

Naučit principům návrhu vestavných systémů

  1. Procesorové jádro ARM Cortex M, architektura, programátorský model
  2. Mikrořadiče s jádrem ARM Cortex M, příprava programu, IDE, V/V brány a jejich konfigurace
  3. Polovodičové prvky - dioda, bipolární a MOS tranzistor, zapojení s tranzistory
  4. Operační zesilovač (OZ), vlastnosti ideálního a reálného OZ, základní zapojení s OZ; optron
  5. Návrh a výpočet el. obvodů (zesilovače, spínače, ...) pro VS; převodníky ADC, DAC
  6. Řady log. obvodů CMOS, vlastnosti, el. parametry, spolupráce rychlých log. obvodů, vedení, odrazy
  7. Paměti mikrořadiče (vnitřní a vnější), typy a způsoby spolupráce s nimi
  8. Napájení VS, proudový odběr, zálohování napájení, spojité a impulsní regulátory napětí¨
  9. Jednotky čítačů, bloky input capture, output compare, PWM, řadič DMA
  10. Připojení ovládacích prvků (tlačítka, klávesnice, dotyková obrazovka, ...) a jejich programová obsluha
  11. Ovládání zobrazovacích prvků (LED, LCD), připojení řadiče grafického LCD, programová obsluha
  12. Řadiče a rozhraní (UART, SPI, I2C, I2S, ...) mikrořadiče; dohlížecí a monitorovací obvody
  13. Připojení relé a motorků (spínače, budiče, H-můstky); druhy motorků a způsoby jejich řízení
  14. Rezerva

  1. Úvod Použití IDE Keil, kit STM32VLDiscovery, blikání LED,
  2. LED blinking,
  3. Project_2 Schodišťový automat.
  4. Project_3 Jednotka se 7- seg. zobraz. (sch. autom.),
  5. Project 4 Control unit with LCD and RS232.
  6. Project 5 (od. 9. týd.) DAQ system

[1] Yiu, J.: The Definitive Guide to ARM? Cortex -M3 and Cortex-M4 Processors, 2013, ISBN-13: 978-0124080829

[2] Vobecký, J., Záhlava, V.: Elektronika - Součástky a obvody, principy a příklady. 3. vydání, BEN, Praha

[3] ARM: Cortex-M3 Devices, Generic User Guide, ARM DUI 0552A
http://infocenter.arm.com/help/topic/com.arm.doc.dui0552a/DUI0552A_cortex_m3_dgug.pdf

[4] Martin T.: Insiders guide STM32, Hitex, 2009
http://www.hitex.com/fileadmin/pdf/insiders-guides/stm32/isg-stm32-v18d-scr.pdf

Rozvrh předmětu
Po
Út
St
Čt
PřednáškyCvičení