Vestavné systémy

Přednášející:

Miroslav Skrbek (gar.)

Cvičící:

Miroslav Skrbek (gar.)

Předmět zajišťuje:

katedra číslicového návrhu

Anotace:

Studenti se naučí navrhovat vestavné systémy a vyvíjet programové vybavení pro tyto systémy. Získají základní znalost nejčastěji používaných mikrokontrolérů a vestavných procesorů, jejich integrovaných periferních obvodů, způsobů programování a využití v aplikacích. Získají praktické zkušenosti s vývojovými nástroji a vývojem programového vybavení.

Požadavky:

Znalost programování v jazyce C, znalost logických obvodů a jejich navrhování, struktury a architektury počítačů.

Osnova přednášek:

1. Úvod do předmětu, definice vestavných systémů, aplikační oblasti, způsob návrhu.

2. Vstupně/výstupní brány, jejich konfigurace, přerušení, vnější sběrnice.

3. Čítače a časovače, obvody pro zpracování a generování událostí.

4. RTC, PWM, Watchdog, obvody Power-fail.

5. Sériová rozhraní, sériová komunikace, sériové sběrnice.

6. A/D a D/A převodníky, teplotní senzory.

7. Zobrazovací prvky, klávesnice a dotykové obrazovky.

8. Paměťové obvody, velkokapacitní média.

9. Moderní rozhraní (USB, IrDA, BlueTooth).

10. Osmibitové, šestnáctibitové a třicetidvoubitové mikrokontroléry a procesory.

11. Mobilní platformy.

12. Operační systémy pro vestavné aplikace.

13. Technická a programová podpora vývoje aplikací.

Osnova cvičení:

1. Vývojové prostředí, vytváření programů v jazyce C a ladění.

2. Úloha 1: Ovládání jednoduchých zobrazovacích prvků.

3. Úloha 2: Ovládání displeje.

4. Úloha 3: Ovládání vstupních zařízení (klávesnice).

5. Úloha 4: Zpracování a generování událostí.

6. Úloha 5: Pulsně-šířková modulace.

7. Úloha 6: Ovládání A/D převodníku.

8. Úloha 7: Ovládání periferií na sériové sběrnici.

9. Úloha 8: Sériová komunikace.

10. Úloha 9: Implementace konečného automatu.

11. Úloha 10-12: Zavěrečná úloha.

12. Zápočet.

Cíle studia:

Zařízení jako jsou MP3 přehrávače, GPS navigace, mobilní telefony, PDA, které patří do oblasti vestavných systémů, jsou součástí našeho každodenního života. Cílem předmětu je seznámit studenty s návrhem vestavných systémů a vývojem jejich programového vybavení. Předmět je zaměřen na systémy s mikrokontroléry a vestavnými procesory. Důraz je kladen na nejčastěji používané periferní obvody, jejich programování a využití v aplikacích. Zařazena jsou také moderní počítačová rozhraní jako USB, BlueTooth, IrDA. Cvičení jsou zaměřena prakticky. Formou úloh se studenti v průběhu semestru seznámí s vývojovými nástroji a programováním vestavných systémů v jazyce C.

Studijní materiály:

1. Janeček, J. Projektování mikropočítačových systémů. Praha: ČVUT, 1995. ISBN 80-01-01289-1.

2. On-line technická dokumentace. Microchip, Atmel, Motorola. Internet: http://www.microchip.com, http://www.atmel.com, http://www.motorola.com.

Poznámka:

Rozsah=prednasky+proseminare+cviceni:2p+2c

Rozvrh na zimní semestr 2011/2012:

Rozvrh není připraven

Rozvrh na letní semestr 2011/2012:

	06:00–08:0008:00–10:0010:00–12:0012:00–14:0014:00–16:0016:00–18:0018:00–20:0020:00–22:0022:00–24:00
Po
Út
St	místnost T9:349 Skrbek M. 11:00–12:30 (přednášková par. 1) Dejvice NBFIT místnostmístnost T9:350 Skrbek M. 12:45–14:15 (přednášková par. 1 paralelka 101) Dejvice NBFIT PC ucebnamístnost T9:350 Skrbek M. 14:30–16:00 (přednášková par. 1 paralelka 102) Dejvice NBFIT PC ucebna
Čt
Pá

Předmět je součástí následujících studijních plánů:

• Počítačové inženýrství - verze pro ty, kteří se zapsali v roce 2009 a 2010 (povinný předmět oboru)
• Informační systémy a management - verze pro ty, kteří se zapsali v roce 2009 a 2010 (VO)
• Informatika, plán pro fázi studia bez oboru - verze pro ty, kteří se zapsali v roce 2009 a 2010 (VO)
• Informatika, plán pro fázi studia bez oboru - verze pro ty, kteří se zapsali v roce 2011 a 2012 (VO)
• Informační systémy a management - verze pro ty, kteří se zapsali v roce 2011 a 2012 (VO)
• Počítačové inženýrství - verze pro ty, kteří se zapsali v roce 2011 a 2012 (povinný předmět oboru)