Detail předmětu

Mikroprocesorové a vestavěné systémy (v angličtině)

FIT-IMPeAk. rok: 2024/2025

Vestavěné systémy, základní pojmy, aplikace. Architektura mikrokontrolérů. Paměťový subsystém. Programovací model, programování ARM jádra mikrokontroléru. Využití zásobníku. Podsystém přerušení a jeho programování. Periferní jednotky na čipu a jejich programování: generátor hodin, časovač, komunikační rozhraní UART, IIC a SPI, analogový a číslicový vstup a výstup, obvod reálného času RTC. Specifika programování vestavěných systémů v jazyce C.

Jazyk výuky

angličtina

Počet kreditů

Garant předmětu

Ing. Josef Strnadel, Ph.D.

Zajišťuje ústav

Ústav počítačových systémů (UPSY)

Nabízen zahraničním studentům

Všech fakult

Vstupní znalosti

Znalost struktury základní procesorové jednotky (CPU) a souvisejících počítačových obvodů, základů elektroniky a techniky programování počítačů na strojové urovni. Základní znalosti programování v jazyce C.

Pravidla hodnocení a ukončení předmětu

4 laboratorní úlohy s obhajobou a odevzdáním do IS v daném termínu (až 16 bodů),
půlsemestrální písemný test (až 15 bodů),
projekt s obhajobou a odevzdáním do IS v daném termínu (až 14 bodů).
Každá aktivita musí být dokončena v předem daném termínu; pozdní dokončení je hodnoceno 0 body.

Kontrolována je účast a aktivita během přednášek, laboratoří a postup prací na projektu.

Schopnosti studentů jsou ověřovány pomocí krátkých technických zpáv, půlsemestrálního testu, projektu a závěrečné zkoušky. Pro složení závěrečné zkoušky je z ní nutné získat alespoň 15 bodů; jinak bude závěrečná zkouška hodnocena 0 body.

Případné nahrazování zameškané výuky způsobené překážkou ve studiu bude realizováno dle povahy překážky a jí dotčené výuky, např. vypsáním náhradního termínu či zadáním samostatného (domácího) úkolu. Způsob řešení jiného druhu nepřítomnosti zde není upraven, tj. není vyloučen ani garantován.

Učební cíle

Seznámit studenty s realizací vestavěných systémů mikrokontrolérem a architekturami mikrokontrolérů. Seznámit s činností jejich jednotlivých podsystémů a to zejména: CPU-programovací model, flash paměť, časovač, podsystém přerušení, komunikační rozhraní, AD převodník. Naučit studenty zásady a techniky programování vestavěných systémů ve vyšším programovacím jazyce C.

Studenti jsou obeznámeni s obecnou strukturou mikrokontrolérů a technikami návrhu vestavěných systémů.
Studenti jsou schopni vytvořit a odladit podprogramy a inicializační rutiny pro jednotlivé periferní obvody. Umí používat základní techniky ladění aplikačních programů vytvořených v jazyce C.
Pochopení specifik návrhu vestavěných systémů s využitím mikrokontrolérů a technik ladění aplikací.

Prerekvizity a korekvizity

doporučená prerekvizita
Programování na strojové úrovni
doporučená prerekvizita
Návrh počítačových systémů

Doporučená literatura

Cortex-M0+ Devices Generic Users Guide, dostupné on-line: http://infocenter.arm.com/help/index.jsp?topic=/com.arm.doc.dui0662b/index.html
J.W. Valvano, Embedded Systems: Real Time Interfacing to ARM Cortex-M Microcontrollers, ISBN 978-1463590154, 2017.
Přednáškové materiály, materiály z democvičení a HW cvičení.
Studijní materiály publikované firmou Freescale/NXP.

Elearning

eLearning: aktuální otevřený kurz

Zařazení předmětu ve studijních plánech