Popis předmětu - B4M38AVS

Přehled studia | Přehled oborů | Všechny skupiny předmětů | Všechny předměty | Seznam rolí | Vysvětlivky               Návod
B4M38AVS Aplikace vestavných systémů Rozsah výuky:2P+2L
Garanti:Fischer J. Role:PO Jazyk výuky:CS
Vyučující:Fischer J., Sedláček R. Zakončení:Z,ZK
Zodpovědná katedra:13138 Kreditů:6 Semestr:L

Anotace:

Předmět prezentuje typické aplikace vestavných systémů (VS) a jejich specifika. Předpokládá se již zběhlost v programovacích technikách a je proto orientace více na popis a vysvětlení bloků a funkcí VS. Cílem je, aby absolvent kursu získal přehled o funkčních možnostech procesorů a mikrořadičů, jejich výkonu při zpracování signálu, vlastnostech periferních zařízeních a jejich využití v typických oblastech aplikací VS. Znalosti si prakticky ověří v laboratoři při samostatném návrhu aplikace VS v zadaném typu zařízení.

Cíle studia:

Cílem předmětu je poskytnout studentům přehled o funkčních schopnostech, výkonových a periferních zařízeních, vstupních a výstupních blocích, které jim umožní orientovat se ve volbě mikroprocesoru a mikrokontroléru v daném vestavěném systému a jeho následném použití a programování.

Obsah:

Předmět prezentuje typické aplikace vestavných systémů (VS) a jejich specifika. Předpokládá se již zběhlost v programovacích technikách a je proto orientace více na popis a vysvětlení bloků a funkcí VS. Cílem je, aby absolvent kursu získal přehled o funkčních možnostech procesorů a mikrořadičů, jejich výkonu při zpracování signálu, vlastnostech periferních zařízeních a jejich využití v typických oblastech aplikací VS. Znalosti si prakticky ověří v laboratoři při samostatném návrhu aplikace VS v zadaném typu zařízení.

Osnovy přednášek:

1. Architektura ARM Cortex M pro vestavné systémy
2. Mikrořadiče s jádrem ARM
3. Funkční bloky a rozhraní mikrořadičů, elektrické parametry V/V pinů
4. Bloky VS a způsoby komunikace s obsluhou, způsoby programového ovládání
5. Způsoby připojení a ovládání výstupních členů (elektromechanických, silových, ...)
6. Číslicové zpracování signálu - digitalizace, vzorkování, kvantování, spektrum, vzorkovací teorém
7. Generace signálu, přímá číslicová syntéza - DDS, signálové procesory
8. Spektrální analýza, FFT- DFT, korelační funkce a jejich využití
9. Číslicové filtry - základní typy a použití, realizace pomocí mikrořadiče a DSP
10. Polovodičové senzory a MEMS, spolupráce s VS, zpracování jejich informace
11. Obrazové a optoelektronické senzory, vstup obrazu do VS a jeho využití
12. Bloky a funkce VS v "automotive" zařízeních,hračkách, elektronice pro nošení (wearable)
13. Aplikace VS v domácí, domovní a zabezpečovací elektronice, oblast "internet of things"
14. Rezerva

Osnovy cvičení:

1. Konfigurace GPIO a časovače na procesoru ARM STM32F2xx
2. Komunikace přes UART rozhraní
3. Využit rotačního enkodéru pro ovládání aplikace, řízení plně grafického LCD a tvorba vlastní knihovny
4. Dokončení úlohy z minula - řízení grafické LCD a tvorba vlastní knihovny
5. Využití A/D a D/A převodníku na procesoru ARM STM32F2xx
6. Ovládání dvouosého akcelerometru
7. Využití rozhraní Ethernet pro vzdálený přístup
8. Implementace algoritmu DDS
9. Návrh a implementace číslicových filtrů (FIR)
10. Řešení individuálního projektu
11. Řešení individuálního projektu
12. Řešení individuálního projektu
13. Řešení individuálního projektu
14. Odevzdání individuálního projektu, prezentace projektů, hodnocení, udělení zápočtů

Literatura:

[1] Yiu J.: The Definitive Guide to ARM? Cortex -M3 and Cortex-M4 Processors, Newnes
[2] Balch, M.: COMPLETE DIGITAL DESIGN. A Comprehensive Guide to Digital Electronics and Computer System Architecture, McGRAW-HILL

Požadavky:

Základní znalost programovacího jazyka C/C++

Webová stránka:

https://moodle.fel.cvut.cz/courses/B4M38AVS

Klíčová slova:

Vestavěné systémy, architektura ARM CORTEX M3 procesorů, číslicové zpracování signálů, komunikační rozhraní, uživatelské rozhraní, periferní obvody vestavěných systémů

Předmět je zahrnut do těchto studijních plánů:

Plán Obor Role Dop. semestr
MPOI4_2018 Počítačové inženýrství PO 4
MPOI4_2016 Počítačové inženýrství PO 4


Stránka vytvořena 24.1.2020 17:50:37, 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.