Popis předmětu - B4B38NVS

Přehled studia | Přehled oborů | Všechny skupiny předmětů | Všechny předměty | Seznam rolí | Vysvětlivky               Návod
B4B38NVS Návrh vestavných systémů Rozsah výuky:2P+2L
Garanti:Fischer J. Role:PO,PZ,PV Jazyk výuky:CS
Vyučující:Fischer J., Petrucha V. Zakončení:Z,ZK
Zodpovědná katedra:13138 Kreditů:6 Semestr:Z

Anotace:

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.

Cíle studia:

Naučit principům návrhu vestavných systémů

Obsah:

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.

Osnovy přednášek:

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

Osnovy cvičení:

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

Literatura:

[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

Požadavky:

B4B35APO Architektura počítačů

Webová stránka:

https://moodle.fel.cvut.cz/courses/B4B38NVS

Klíčová slova:

Mikrořadič, mikroprocesor, interface, paměť, programování, assembler

Předmět je zahrnut do těchto studijních plánů:

Plán Obor Role Dop. semestr
BPOI2_2018 Internet věcí PZ 5
BPOI2_2016 Internet věcí PO 5
BPBIO_2018 Před zařazením do oboru PV 4


Stránka vytvořena 11.11.2019 17:50:47, semestry: Z,L/2020-1, L/2018-9, Z,L/2019-20, 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.