Aplikace vestavných systémů

Garant předmětu:

Přednášející:

Cvičící:

Předmět zajišťuje:

katedra měření

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.

Požadavky:

Základní znalost programovacího jazyka C/C++

Osnova přednášek:

1. Oblasti použití a činnosti mikroprocesoru a mikrořadiče ve vestavném systému, požadavky

2. Přehled mikroprocesorů a mikrořadičů používaných ve vest. syst., kritéria pro výběr typu

3. Aplikace mikrořadičů s 8-bitovou architekturou v „hluboce“ vestavěných systémech

4. Přehled mikrořadičů s 32-bitovou architekturou ARM7, ARM9, Cortex M3

5. Vstupy a výstupy analogových a log. signálů (filtrace, ochrany, převodníky A/D, D/A, optické oddělení)

6. Signálové procesory pro vestavěné systémy, specializované bloky a funkce, možnosti, výkon

7. Přehled základních metod zpracování signálů a jejich implementace ve vest. systémech

8. Vstupy obrazového signálu (připojení CMOS obr. senzoru, videokodek), využití řadiče DMA

9. Návrh vest. systému s více mikrořadiči, spolupráce, rozdělení úkolů, kontrola funkce

10. Způsob návrhu a prostředky pro zajištění spolehlivé funkce vest. syst. odolného vůči chybám

11. Přehled aplikací vestavěných systémů v průmyslové a automobilní elektronice

12. Použití vestavěného systému v komunikačním zařízení

13. Příkladová studie - návrh systému pro spotřební elektroniku (snímání a zpracování obrazu)

14. Příkladová studie - návrh systému s CPU - ARM7, ARM9 pro monitorování a sběr dat

Osnova 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

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.

Studijní materiály:

[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

Poznámka:

Rozsah výuky v kombinované formě studia: 14p+6l

Další informace:

http://measure.feld.cvut.cz/vyuka/predmety/A4M38AVS

Pro tento předmět se rozvrh nepřipravuje

Předmět je součástí následujících studijních plánů: