Aplikace vestavných systémů

Vztahy:

Podmínkou zápisu na předmět B4M38AVS je, že student si nejpozději ve stejném semestru zapsal příslušný počet předmětů ze skupiny BEZBM

Garant předmětu:

Jan Fischer, Radek Sedláček

Přednášející:

Radek Sedláček

Cvičící:

Radek Sedláček

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. Architektura ARM Cortex M pro vestavné systémy

2. Mikrořadiče s jádrem ARM

3. Funkční bloky a rozhraní mikrořadičů, elektrické parametry V/V pinů

4. Bloky VS a způsoby komunikace s obsluhou, způsoby programového ovládání

5. Způsoby připojení a ovládání výstupních členů (elektromechanických, silových, ...)

6. Číslicové zpracování signálu - digitalizace, vzorkování, kvantování, spektrum, vzorkovací teorém

7. Generace signálu, přímá číslicová syntéza - DDS, signálové procesory

8. Spektrální analýza, FFT- DFT, korelační funkce a jejich využití

9. Číslicové filtry - základní typy a použití, realizace pomocí mikrořadiče a DSP

10. Polovodičové senzory a MEMS, spolupráce s VS, zpracování jejich informace

11. Obrazové a optoelektronické senzory, vstup obrazu do VS a jeho využití

12. Bloky a funkce VS v „automotive“ zařízeních,hračkách, elektronice pro nošení (wearable)

13. Aplikace VS v domácí, domovní a zabezpečovací elektronice, oblast „internet of things“

14. Rezerva

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:

Další informace:

https://moodle.fel.cvut.cz/courses/B4M38AVS

Rozvrh na zimní semestr 2024/2025:

Rozvrh není připraven

Rozvrh na letní semestr 2024/2025:

	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	místnost T2:A3-326 Sedláček R. 11:00–12:30 (přednášková par. 1) Dejvice Laboratoř MIT
St
Čt
Pá	místnost T2:C4-156 Sedláček R. 08:15–10:00 (přednášková par. 1) Dejvice Cvičebnamístnost T2:C4-s150 Sedláček R. 10:00–11:45 (přednášková par. 1) Dejvice Laboratoř MS

Předmět je součástí následujících studijních plánů:

• Otevřená informatika - Počítačové inženýrství 2018 (povinný předmět oboru)