Detail předmětu

Mikroprocesorové a vestavěné systémy

FIT-IMPAk. rok: 2024/2025

Vestavěné systémy, základní pojmy, aplikace. Architektura mikrokontrolérů. Paměťový subsystém. Programovací model, programování ARM jádra mikrokontroléru a využití zásobníku, podsystém přerušení a jehoprogramování. Periferní jednotky na čipu a jejich programování: generátor hodin, časovač, komunikační rozhraní UART, IIC a SPI, analogový a číslicový vstup a výstup. Specifika programování vestavěných systémů v jazyce C.

Jazyk výuky

čeština

Počet kreditů

Garant předmětu

doc. Ing. Richard Růžička, Ph.D., MBA

Zajišťuje ústav

Ústav počítačových systémů (UPSY)

Vstupní znalosti

Znalost struktury základní procesorové jednotky (CPU) a souvisejících počítačových obvodů, základů elektroniky a techniky programování počítačů na strojové úrovni. Základní znalosti programování v jazyce C.

Pravidla hodnocení a ukončení předmětu

Účast na přednáškách a demonstračních cvičeních v tomto předmětu není kontrolována. Kontrolovanou výukou jsou laboratoře a projekt. Laboratorní cvičení se nenahrazuje s výjimkou řádně doložené a uznané překážky ve studiu a po dohodě s vyučujícím v laboratoři.

V předmětu je hodnoceno:

řešení čtyř laboratorních úloh s obhajobou řešení (celkem lze získat až 16 bodů),
půlsemestrální písemný test (až 19 bodů),
vypracování projektu s povinným odevzdáním do IS za až 14 bodů, přičemž pro získání zápočtu je podmínkou dosažení minimálního hodnocení 5 bodů za projekt,
písemná semestrální zkouška za až 51 bodů, podmínkou úspěšného složení zkoušky je získání alespoň 20 bodů z této písemné zkoušky.

Učební cíle

Seznámit studenty s realizací vestavěných systémů mikrokontrolérem, architekturami mikrokontrolérů a integrací mikrokontroléru do systému. Seznámit s činností a použitím jejich jednotlivých podsystémů a to zejména: CPU-programovací model, flash paměť, časovač, podsystém přerušení, komunikační rozhraní, AD převodník. Naučit studenty zásady a techniky programování vestavěných systémů ve vyšším programovacím jazyce C včetně základních periferních operací.

Prerekvizity a korekvizity

doporučená prerekvizita
Programování na strojové úrovni
doporučená prerekvizita
Návrh počítačových systémů

Doporučená literatura

ARM Cortex-M4 Processor Technical Reference Manual, dostupné on-line: http://infocenter.arm.com/help/index.jsp?topic=/com.arm.doc.100166_0001_00_en/index.html (EN)
Cortex-M0+ Devices Generic Users Guide, dostupné on-line: http://infocenter.arm.com/help/index.jsp?topic=/com.arm.doc.dui0662b/index.html (EN)
J.W. Valvano, Embedded Systems: Real Time Interfacing to ARM Cortex-M Microcontrollers, ISBN 978-1463590154, 2017. (EN)
J.W.Valvano, Embedded Systems: Introduction to ARM Cortex-M Microcontrollers, Volume 1, ISBN 978-1477508992. (EN)
KL05 Sub-Family Reference Manual, dostupné on-line: https://www.nxp.com/docs/en/reference-manual/KL05P48M48SF1RM.pdf (EN)
K60 Sub-Family Reference Manual, dostupné on-line: https://www.nxp.com/docs/en/reference-manual/K60P144M100SF2V2RM.pdf (EN)
Predko, M.: "Handbook of Microcontrollers", McGraw-Hill, ISBN 0079137164, 1998. (EN)
Přednáškové materiály, materiály z democvičení a HW cvičení.

Elearning

eLearning: aktuální otevřený kurz

Zařazení předmětu ve studijních plánech