Název:

Mikroprocesorové a vestavěné systémy

Zkratka:IMP
Ak.rok:2012/2013
Semestr:zimní
Studijní plán:
ProgramOborRočníkPovinnost
IT-BC-3BIT3.povinný
Vyučovací jazyk:čeština
Aktuální informace:Dobrý den,

zvu Vás dle plánu na zítřejší přednášku experta

J. Schwarz

Informace pro zapsané:http://www.fit.vutbr.cz/study/courses/IMP/private/
Kredity:6 kreditů
Ukončení:zápočet+zkouška (písemná)
Výuka:
hod./sempřednáškasem./cvičenílab. cvičenípoč. cvičeníjiná
Rozsah:3968012
 zkouškatestycvičenílaboratořeostatní
Body:511901614
Garant:Schwarz Josef, doc. Ing., CSc., UPSY
Přednášející:Bidlo Michal, Ing., Ph.D., UPSY
Růžička Richard, doc. Ing., Ph.D., UPSY
Schwarz Josef, doc. Ing., CSc., UPSY
Strnadel Josef, Ing., Ph.D., UPSY
Cvičící:Bidlo Michal, Ing., Ph.D., UPSY
Růžička Richard, doc. Ing., Ph.D., UPSY
Strnadel Josef, Ing., Ph.D., UPSY
Šimek Václav, Ing., UPSY
Šimon Petr, Ing., UPSY
Vašíček Zdeněk, Ing., Ph.D., UPSY
Fakulta:Fakulta informačních technologií VUT v Brně
Pracoviště:Ústav počítačových systémů FIT VUT v Brně
Prerekvizity: 
Asemblery (IAS), UITS
Návrh počítačových systémů (INP), UPSY
Navazující:
Periferní zařízení (IPZ), UPSY
 
Cíle předmětu:
Seznámit studenty s 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 základní sortiment instrukcí a jejich aplikaci při návrhu a ladění programů v  jazyce symbolických instrukcí. Seznámit studenty se  zásadami a technikami programování ve vyšším programovacím jazyce C a s problematikou návrhu vestavěných systémů.
Anotace:
Vestavěné systémy, základní pojmy, aplikace. Architektura mikrokontrolérů. Paměťový subsystém. Programovací model, programování v jazyku symbolických instrukcí. Soubor instrukcí a pseudoinstrukcí. Využití zásobníku. Podsystém přerušení a jeho programování. Periferní jednotky na čipu a jejich programování: generátor hodin, časovač, komunikační rozhraní SCI, IIC a SPI, AD převodník, obvod reálného času RTC, USB rozhraní. Specifika programování vestavěných systémů v jazyce C.
Požadované prerekvizitní znalosti a dovednosti:
Znalost struktury základní procesorové jednotky (CPU) a techniky programování v jazyce symbolických instrukcí. Základní znalost programování v jazyce C.
Získané dovednosti, znalosti a kompetence:
  • 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 asembleru a jazyce C.
Osnova přednášek:
  1. Úvod do vestavěných systémů.
  2. CPU HC08/HCS08. 
  3. Podsystém přerušení.
  4. Komunikační rozhraní.
  5. Časovací obvody.
  6. Systémové hodiny, obvod RTC a COP.
  7. A/D převodník, displej, klávesnice.
  8. Programování v jazyce C I.
  9. Programování v jazyce C II.
  10. Systémy reálného času.
  11. Přehled mikrokontrolérů. 
  12. Aplikace mikrokontrolérů ve fuzzy systémech. 
Osnova laboratorních cvičení:
  1. Programování SCI modulu
  2. Programování LCD a klávesnice
  3. Programování časovače
  4. Programování AD převodníku
Osnova počítačových cvičení:
  1. Instrukční sada.
  2. Programování v asembleru.
  3. Programování periferních zařízení.
  4. ICE, BDE.
  5. Vývojové prostředky.
  6. Podpora návrhu časově kritických aplikací.
Osnova ostatní - projekty, práce:
  1. Povinný individuální nebo týmový projekt v rozsahu 12 hodin.
Literatura referenční:
  1. Studijní materiály publikované fy Freescale/Motorola 
  2. The MC68HC908GP32 Teaching Book by Prof. Cerid - Turkey
  3. Predko, M.: "Handbook of Microcontrollers",McGraw-Hill, ISBN 0079137164, 1998.
  4. Fábio Pereira: HCS08 Unleashed, Designer's Guide to the HCS08 Microcontrollers, 2009, ISBN1-4196-8592-9.
Literatura studijní:
  1. Přednáškové materiály, democvičení, studijní opora v elektronické formě a HW cvičení. 
  2. http://cache.freescale.com/files/microcontrollers/doc/data_sheet/MC9S08JM60.pdf?fpsp=1.
  3. Váňa, V.:Začínáme pracovat s mikrokontroléry Motorola HC08 NITRON, Praha 2003, nakladatelství BEN,ISBN 80-7300-124-1.
Kontrolovaná výuka:
Účast na přednáškách a demonstračních cvičeních v tomto předmětu není kontrolována. Kontrolovanou výukou jsou laboratoře a projekt.
Průběžná kontrola studia:
  • laboratorní úlohy s obhajobou 
  • půlsemestrální písemný test
  • závěrečná zkouška (51 bodů)

Hranice pro úspěšnou zkoušku podle pravidel ECTS - 50 bodů

Podmínky zápočtu:
Vypracování projektu s povinným odevzdáním do IS a dosažením minimálního hodnocení 5 bodů.