Mikropočítače

Přednášející:

Tomáš Teplý (gar.)

Cvičící:

Tomáš Teplý (gar.)

Předmět zajišťuje:

katedra mikroelektroniky

Anotace:

Předmět seznamuje se základními vlastnostmi jednočipových mikropočítačů. Důraz je kladen na systematický přístup k řešení standardních úloh. Podstatnou část náplně předmětu tvoří výuka programování v jazyce symbolických adres (asembleru). Těžiště výuky programování spočívá v nácviku programovacích technik vhodných pro jednočipové mikropočítače a pro programy běžící v reálném čase. Pro návrh algoritmů programů se používají především stavové diagramy. Předmět je vhodný i pro začátečníky neboť všechny programovací techniky jsou demonstrovány na jednoduchých příkladech.

Požadavky:

http://www.micro.feld.cvut.cz/home/X34MPC

Absolvovat dva písemné testy. Předvést vlastní funkční řešení jedné vybrané úlohy.

Osnova přednášek:

1. Základní pojmy mikroprocesorové techniky, základní pojmy z architektury mikroprocesorů

2. Základní funkční bloky mikroprocesoru, programovací model, adresovací módy.

3. Aritmetické instrukce, rotace a posuvy, přesuny, logické operace

4. Skoky, volání podprogramů, řídící a speciální instrukce.

5. Programovací techniky, dělení podle způsobu běhu, podle reakce na skutečnost (událost)

6. Programovací techniky pro reálný čas.

7. Oscilátor a jeho obvody, módy se sníženou spotřebou, oscilátor s PLL, obvody reálného času, obvod WatchDog.

8. Paralelní vstupy výstupy, strobovací a standardní mód, přerušovací logika, hlavní čítač a časovač,

9. A/D převodník, zapojení a princip převodu, řídící registry.

10. Jednotka komparace a záchytu, princip činnosti, konstrukce,

11. Jednotky PWM, jednotky výběru obvodu, jednotky stránkování paměti.

12. Sériové komunikační kanály, princip činnosti asynchronního a synchronního komunikačního kanálu

13. Sériové komunikační kanály, chyby časování, přenosové rychlosti.

14. Standardní sběrnice přenosu dat (CAN, BDLC, RS485, RS232, Centronics).

Osnova cvičení:

1. Seznámení s předmětem, pravidla bezpečnosti práce.

2. Vývojové prostředí a vývojové desky.

3. Řešení programů pro základní aritmetické operace, maskování, bitové operace.

4. Obsluha spínače, řešení programového potlačení zákmitů

5. Multiplexované klávesnice, časový multiplex, dekódování kláves.

6. Obsluha displeje, časový multiplex, potlačení podsvěcování segmentů

7. Obsluha analogově digitálního převodníku, čtyřkanálový voltmetr

8. Obsluha jednotky komparace, generování fázově posunutých signálů

9. Obsluha jednotky pulzně šířkové modulace, generování PWM pro řízení výkonu

10. Obsluha jednotky záchytu, měření časových intervalů

11. Obsluha jednotky záchytu, měření kmitočtu

12. Obsluha jednotky akumulátoru pulsů, realizace čítače

13. Obsluha synchronního sériového kanálu, komunikace dvou procesorů

14. Předvedení funkce vybrané úlohy, zápočet

Cíle studia:

Studijní materiály:

1. M68HC11 Reference Manual, k dispozici na internetové adrese firmy Motorola [design-net.com]

2. Mikrokontroléry MOTOROLA HC11, Z. Rozehnal, BEN Technická literatura, Praha 2001

Poznámka:

Rozvrh na zimní semestr 2011/2012:

Rozvrh není připraven

Rozvrh na letní semestr 2011/2012:

Rozvrh není připraven

Předmět je součástí následujících studijních plánů:

• Společný plán- strukturované studium (volitelný předmět odborný)
• Výpočetní technika- strukturované studium (volitelný předmět odborný)
• Elektronika a sdělovací technika- strukturované studium (volitelný předmět odborný)
• Kybernetika a měření- strukturované studium (volitelný předmět odborný)
• Silnoproudá elektrotechnika- strukturované studium (volitelný předmět odborný)