Vestavné systémy

Přednášející:

Cvičící:

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

2. Čítače a časovače, obvody pro zpracování a generování událostí. RTC, PWM, Watchdog, obvody Power-fail.

3. Sériová rozhraní, sériová komunikace, sériové sběrnice. A/D a D/A převodníky, teplotní senzory.

4. Zobrazovací prvky, klávesnice a dotykové obrazovky. Paměťové obvody, velkokapacitní média.

5. Moderní rozhraní (USB, IrDA, BlueTooth). Osmibitové a šestnáctibitové mikrokontroléry.

6. Třicetidvoubitové mikrokontroléry a procesory. Mobilní platformy.

7. Operační systémy pro vestavné aplikace. Technická a programová podpora vývoje aplikací.

Osnova cvičení:

1. Vývojové prostředí, vytváření programů v jazyce C a ladění. Úloha 1: Ovládání jednoduchých zobrazovacích prvků. Úloha 2: Ovládání displeje. Úloha 3: Ovládání vstupních zařízení (klávesnice). Úloha 4: Zpracování a generování událostí. Úloha 5: Pulsně-šířková modulace. Úloha 6: Ovládání A/D převodníku. Úloha 8: Sériová komunikace. Úloha 7: Ovládání periferií na sériové sběrnici. Úloha 9: Implementace konečného automatu. Úloha 10-12: Zavěrečná úloha. 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:

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

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

Noergaard, T. ''Embedded Systems Architecture: A Comprehensive Guide for Engineers and Programmers''. Newnes, 2005. ISBN 0750677929.

On-line technical documentation. Microchip, Atmel, Motorola. Internet: http://www.microchip.com, http://www.atmel.com, http://www.motorola.com.

Poznámka:

Rozsah=konzultace+seminae, Prednasejici: Ing. Miroslav Skrbek Ph.D.

Další informace:

Pro tento předmět se rozvrh nepřipravuje

Předmět je součástí následujících studijních plánů:

• Počítačové inženýrství, kombinovaná forma studia (povinný předmět oboru)
• Plán pro období před přiřazením k oboru (VO)