Fakulta elektrotechnická

České vysoké učení technické v Praze

ČVUT v Praze

Popis předmětu - A4B38NVS

Přehled studia | Přehled oborů | Všechny skupiny předmětů | Všechny předměty | Seznam rolí | Vysvětlivky               Návod
A4B38NVS Návrh vestavěných systémů Rozsah výuky:2+2L
Garanti:Fischer J. Role:PO,V Zakončení:Z,ZK
Vyučující:Fischer J., Sedláček R.
Zodpovědná katedra:13138 Kreditů:6 Semestr:Z

Anotace:

Předmět je orientován na HW návrh vestavěných systémů s orientací na 32-bitové (příp. i 8-bitové) mikrořadiče (microcontroller) a signálové procesory. Jsou prezentovány procesory a mikrořadiče z hlediska návrhu obvodu, dále potřebné podpůrné logické obvody a jejich spolupráce. Pozornost je věnována návrhu z hlediska správného časování spolupracujících obvodů a zamezení kolizních stavů. Programování není hlavním cílem, ale je na cvičeních pouze nástrojem pro prověření funkčnosti a chování daných bloků.

Výsledek studentské ankety předmětu je zde: A4B38NVS

Osnovy přednášek:

1. Bloky vestavěného mikroprocesorového systému
2. Mikrořadiče pro vestavěné systémy, rozdělení podle výkonu a oblasti
použití, periférie na čipu, sběrnice, signálové procesory pro vestavěné aplikace
3. Mikrořadiče pro experimenty, vnitřní a vnější sběrnice, signály, jejich
časování
4. Logické obvody, vlastnosti, odběr, řády, rychlost z hlediska spolupráce
s mikroprocesorem, spolupráce rychlých logických obvodů, vedení, odrazy, zemnění, rozvody napájení, blokování
5. Paměti RW-SRAM, FIFO, dvoubranové, DRAM, SDRAM, struktura, signály a časování z hlediska spolupráce
6. Pevné paměti, ROM, MAASK ROM, EPROM, FLASH typu NOR, NAND, paměťové
karty
7. Připojování vstupních a výstupních bran, periferních obvodů a vnějších řadičů (USART, USB, Ethernet, CAN,..) na sběrnici, připojování A/D a D/A převodníků
8. Připojení ovládacích prvků a dalších vstupů k mikrořadiči a vestavěnému
systému, kontaktní a kapacitní klávesnice, rotační ovladače, dotyková obrazovka
9. Návrh jádra vestavěného systému, kontrola časování sběrnic a spolupráce
CPU, paměti a V/V obvodu na sběrnici, návrh adresových dekodérů
10. Ovládání zobrazovacích prvků (LED, LCD), připojení řadiče grafického
LCD
11. Jednotky čítačů, systémy input capture, output compare, generace PWM,
čítání událostí, ovládání výkonových výstupů
12. Bloky pro zajištění spolehlivé funkce (dohlížecí obvody), napájení
vestavěného systému, napěťové úrovně, monitorování správného napájení, kontrola zařízení, chlazení, provoz z bateriového napájení
13. Spolupráce více procesorů a mikrořadičů ve vestavěném systému
14. Případová studie

Osnovy cvičení:

1. Úvod, programové vybavení - IDE pro ARM Cortex M3 (STM32)
2. Překlad a ladění programu
3. Čtení vstupů, připojení tlačítek a klávesnice
4. Ovládání výstupních bran, buzení LED, ovládání krokového motorku
5. Připojení a ovládání znakového LCD zobrazovače
6. Sériová komunikace, využití obvodu UART
7. Sériové rozhraní SPI, připojení vstupů, výstupů a velkokapacitní sériové paměti Flash
8. Sériové rozhraní IIC bus, připojení paměti a monitorovacího obvodu
9. Použití čítačové jednotky, funkce "input capture", "output compare", generace PWM
10. Zadání samostatného projektu: Návrh systému pro sběr dat a monitorování; rozbor
11. Řešení projektu - připojení klávesnice a LED + programy
12. Řešení projektu - využití A/D převodníku, připojení LCD + programy
13. Řešení projektu - kontrola funkčnosti programu, odladění programu
14 Projekt - prezentace výsledného sytému, hodnocení

Literatura:

1. Balch M.: COMPLETE DIGITAL DESIGN. A Comprehensive Guide to Digital Electronics
and Computer System Architecture. McGRAW-HILL,2004, ISBN: 978-0071409278
2. Yiu J.: The definitive Guide to the ARM Cortex- M3. Elsevier, 2007, ISBN: 978-0-7506-8534-4
3. Sloss A., Symes D., Wright, Ch.: ARM System Developer's Guide. Elesevier 2004, ISBN 1-55860-874-5

Požadavky:

Poznámka:

Rozsah výuky v kombinované formě studia: 14p+6l

Webová stránka:

https://moodle.fel.cvut.cz/courses/A4B38NVS

Předmět je zahrnut do těchto studijních plánů:

Plán Obor Role Dop. semestr
BPKYR_BO Před zařazením do oboru V 4
BPKYR3 Systémy a řízení V 4
BPKYR2 Senzory a přístrojová technika V 4
BPKYR1 Robotika V 4
BPKME5 Komunikace a elektronika V 4
BPKME4 Síťové a informační technologie V 4
BPKME3 Aplikovaná elektronika V 4
BPKME1 Komunikační technika V 4
BPKME2 Multimediální technika V 4
BPKME_BO Před zařazením do oboru V 4
BPEEM_BO Před zařazením do oboru V 4
BPEEM1 Aplikovaná elektrotechnika V 4
BPEEM2 Elektrotechnika a management V 4
BPOI_BO Před zařazením do oboru PO 5
BPOI1 Počítačové systémy PO 5
BKSIT Před zařazením do oboru V 4
BPSTMMI Manažerská informatika V 4
BPSTMWM Web a multimedia V 4
BPSIT Před zařazením do oboru V 4
BPSTMSI Softwarové inženýrství V 4
BPSTM_BO Před zařazením do oboru V 4
BPSTMIS Inteligentní systémy (bakalářský, dobíhající pro nástupní ročníky před 2013) V 4
BIS(ECTS) Inteligentní systémy (bakalářský, dobíhající pro nástupní ročníky před 2013) V 4
BSI(ECTS) Softwarové inženýrství V 4
BMI(ECTS) Manažerská informatika V 4
BWM(ECTS) Web a multimedia V 4


Stránka vytvořena 17.11.2017 17:47:23, semestry: L/2016-7, Z,L/2017-8, Z/2018-9, připomínky k informační náplni zasílejte správci studijních plánů Návrh a realizace: I. Halaška (K336), J. Novák (K336)
Za obsah odpovídá: doc. Ing. Ivan Jelínek, CSc.