Detail předmětu
Microprocessors with ARM Architecture
FEKT-NPOAAk. rok: 2018/2019
Studenti se seznámí s jádrem ARM Cortex-M a jeho aplikací v mikrokontrolérech rodin STMicroelectronics STM32 a NXP Kinetis. Na vývojových deskách s těmito mikrokontroléry (STM32F4DISCOVERY, 32F429IDISCOVERY, FRDM-KL25Z) se naučí tvořit rozsáhlejší projekty, pracovat s RTOS, pokročilými komunikačními rozhraními (Ethernet, USB), tvorbou ovladačů. V rámci samostatného projektu studenti realizují vlastní projekt s vybranou vývojovou deskou.
Jazyk výuky
Počet kreditů
Garant předmětu
Zajišťuje ústav
Výsledky učení předmětu
- popsat strukturu jádra ARM Cortex-M
- popsat základní bloky mikrokontrolérů STMicroelectronics STM32 a Freescale Kinetis
- využívat pro prototypování vývojové desky výrobců mikrokontrolérů
- obsluhovat vybrané pokročilé periferie připojené k mikrokontroléru
- orientovat se v různých používaných vývojových prostředích pro jádro ARM Cortex-M
- vytvářet vlastní softwarové projekty s podporou rozhraní USB a Ethernet
Prerekvizity
- popsat základní bloky procesoru a jejich funkci
- orientovat se ve zdrojovém kódu, pracovat v příkazové řádce
- sestavit program v jazyce C, používat ukazatele, předávání parametrů funkcím, oddělený překlad
- navrhovat hardware i firmware pro základní periferie (tlačítkové vstupy, multiplexní displeje, grafické displeje, posuvné registry, teplotní čidla apod.)
Obecně jsou požadovány znalosti na úrovni bakalářského studia a zkušenosti s programováním 8bitových mikrokontrolérů.
Plánované vzdělávací činnosti a výukové metody
Způsob a kritéria hodnocení
Osnovy výuky
jádro ARM Cortex-M
přehled pokročilých funkcí jazyka C
prostředí EmBlocks, Kinetis Design Studio, platforma mbed.org
Kinetis: základy funkce, obsluha tlačítek, LED shield, Xtrinsic senzory, rozhraní Ethernet
STM32: základy funkce, maticová klávesnice, rozhraní USB, gyroskop, audio aplikace
Raspberry Pi: základy práce v embedded Linuxu
Učební cíle
Vymezení kontrolované výuky a způsob jejího provádění a formy nahrazování zameškané výuky
Základní literatura
LABROSSE, J.: Embedded Systems Building Blocks. CMP Books, 2nd Bk&Cdr edition, 1999 (EN)
STALLINGS, W. Operating systems. 2nd ed. Prentice-Hall International, London 1995 (EN)
Zařazení předmětu ve studijních plánech
Typ (způsob) výuky
Přednáška
Vyučující / Lektor
Osnova
Xtrinsic Sensor Fusion on Freescale Kinetis MCUs (externí Freescale)
platforma mbed.org
seminář STMicroelectronics
vybrané periferie mikrokontrolérů
Cvičení na počítači
Vyučující / Lektor
Osnova
KL25Z: úvod k Freedom deskám, CodeWarrior, senzory (Freescale)
KL25Z: samostatná práce se senzory (Freescale)
KL25Z+K64F: platforma mbed.org
K64F: rozhraní Ethernet
STM32: základy funkce, maticová klávesnice
STM32: rozhraní USB, využití gyroskopu
STM32: audio aplikace, zvukový vstup a výstup
prezentace individuálních projektů
Raspberry Pi: základy práce v embedded Linuxu