diplomová práce

Konfigurovatelné SPI zařízení

Text práce 14.01 MB Příloha 82.23 kB

Autor práce: Ing. Pavol Ženčár

Ak. rok: 2020/2021

Vedoucí: doc. Ing. Jiří Krejsa, Ph.D.

Oponent: doc. Ing. Stanislav Věchet, Ph.D.

Abstrakt:

Táto práca sa zaoberá vývojom a testovaním konfigurovateľného SPI slave zariadenia, ktorého hlavným účelom je testovanie reálnych SPI master zariadení. Zariadenie je implementované pomocou STM32 mikrokontroléra na vývojovej doske NUCLEO. Medzi základné funkcionality zariadenia patrí meranie frekvencie SPI prenosu, stream mód, ktorý umožní umožní presne sledovať, čo pripojené master zariadenie posiela po SPI zbernici a LUT mód, ktorý umožňuje nakonfigurovať zariadenie tak, aby odpovedalo prednastavenými odpoveďami na aktuálnu príchodziu správu. Rozšírená funkcionalita sa skladá z EEPROM emulátor módu. V tomto móde sa zariadenia správa ako virtuálna náhrada reálneho EEPROM zariadenia. Zariadenie je pripojené k počítaču pomocou sériového portu a je možné toto zariadenie konfigurovať pomocou python programáterského rozhrania. Zariadenie taktiež hlási každú aktivitu na SPI zbernici tomuto python programátorskému rozhraniu.

Klíčová slova:

SPI, mikrokontrolér, EEPROM pamäť, DMA

Termín obhajoby

18.06.2021

Výsledek obhajoby

obhájeno (práce byla úspěšně obhájena)

znamkaAznamka

Klasifikace

A

Průběh obhajoby

Student ve vymezeném čase prezentoval svou diplomovou práci. Poté byly předneseny posudky a student odpověděl na otázky oponenta. Následně proběhla diskuze se členy komise vztahující se k diplomové práci, při které byly položeny následující dotazy: Jaká je maximální frekvence SPI u vašeho zařízení? (zodpovezeno) Je možné emulovat také slave SPI zařízení s vnitřním stavem? (zodpovězeno)

Jazyk práce

angličtina

Fakulta

Fakulta strojního inženýrství

Ústav

Ústav mechaniky těles, mechatroniky a biomechaniky

Studijní program

Aplikované vědy v inženýrství (M2A-P)

Studijní obor

Mechatronika (M-MET)

Složení komise

RNDr. Vladimír Opluštil (předseda)
doc. Ing. Robert Grepl, Ph.D. (místopředseda)
Ing. Dalibor Červinka, Ph.D. (člen)
doc. Ing. Jiří Krejsa, Ph.D. (člen)
doc. Ing. Čestmír Ondrůšek, CSc. (člen)
pplk. Ing. Václav Křivánek, Ph.D., MCF. (člen)
Ing. Bohumil Král, CSc. (člen)
Ing. Josef Ferda (člen)

Posudek vedoucího
doc. Ing. Jiří Krejsa, Ph.D.

Pan Pavol Ženčár se ve své práci věnoval tvorbě simulátoru podřízeného SPI zařízení především pro účely testování při vývoji embedded zařízení. Jedná se o úlohu, která vyžaduje hlubokou znalost nízkoúrovňového programování. Pan Ženčár pracoval samostatně a iniciativně a podařilo se mu splnit a částečně překročit všechny požadované cíle zadání. Poněkud delší rozsah textu práce není dle mého názoru na škodu především pro čtenáře, který by uvedený simulátor používal v reálné úloze testování, zestručnění textu by vedlo k přílišnému zhutnění předávaných informací. Práci hodnotím jako výbornou, tedy známkou A.
Kritérium hodnocení Známka
Splnění požadavků a cílů zadání A
Postup a rozsah řešení, adekvátnost použitých metod A
Vlastní přínos a originalita A
Schopnost interpretovat dosažené výsledky a vyvozovat z nich závěry A
Využitelnost výsledků v praxi nebo teorii A
Logické uspořádání práce a formální náležitosti A
Grafická, stylistická úprava a pravopis B
Práce s literaturou včetně citací A
Samostatnost studenta při zpracování tématu A

Známka navržená vedoucím: A

Posudek oponenta
doc. Ing. Stanislav Věchet, Ph.D.

Předložená práce s názvem Konfigurovatelné SPI zařízení se zabývá tématem testování v oblasti návrhu „embedded“ zařízení, konkrétně je věnována testování zařízení využívajících ke vzájemné komunikaci SPI sběrnici.

Práce je velmi obsáhlá a na 122 stranách je rozdělena do 9ti kapitol, kde je vyčerpávajícím způsobem provedena rešerše existujících zařízení s obdobnou funkcionalitou, popis metodologie návrhu konfigurovatelného SPI zařízení a ověření vlastní funkcionality.

Každé téma v kapitole je zpracováno vyčerpávajícím způsobem zejména z hlediska popisu HW specifikací ať už vybraných komponent či detailů SPI komunikace mezi vybranými prvky.
Přílohy obsahují zdrojové kódy pro mikrořadič STM i experimentální skripty pro jazyk Python.

I přesto, že je práce velmi rozsáhlá a obsažená témata zpracovaná velmi podrobně bych očekával, zejména pro méně zkušeného čtenáře či studenty kteří by mohli na tuto práci navázat, zařazení všeobecněji zaměřené kapitoly, která by uvedla čtenáře do nastavení systému jako celku z hlediska tzv. „prvního spuštění“, protože zejména popis vytvořeného API pro prostředí Python by zasloužil větší pozornost.

Diplomová práce je celkově na vynikající úrovni, stanovené cíle byly splněny v požadovaném rozsahu a práci hodnotím známkou výborně A.
Kritérium hodnocení Známka
Splnění požadavků a cílů zadání A
Postup a rozsah řešení, adekvátnost použitých metod A
Vlastní přínos a originalita A
Schopnost interpretovat dosaž. výsledky a vyvozovat z nich závěry A
Využitelnost výsledků v praxi nebo teorii A
Logické uspořádání práce a formální náležitosti A
Grafická, stylistická úprava a pravopis A
Práce s literaturou včetně citací A
Otázky k obhajobě:
  1. Popište postup oživení navrženého zařízení pro tzv. „první spuštění“, z hlediska nutného HW, kabeláže a potřebných SW vývojových nástrojů.
  2. Byla by pro realizaci komplexnějšího zařízení zapotřebí nějaká architekturní změna?
  3. Jak byste realizoval implementaci komplexnějšího zařízení (např. akcelerometr)?
  4. Co vnímáte jako největší slabinu zvoleného řešení?

Známka navržená oponentem: A

Odpovědnost: Mgr. et Mgr. Hana Odstrčilová