Detail předmětu

Microcontroller Applications

FEKT-NMIAAk. rok: 2009/2010

Tento volitelný kurs navazuje na povinný kurs Mikroprocesorová technika - MTS. V kursu MTS získají studenti základní obecné poznatky z mikroprocesorové techniky. V kursu Mikropočítače pro přístrojové aplikace jsou v prvních třech přednáškách rozšířeny obecné základy a následující přednášky obsahují aplikačně zaměřený rozbor současných mikropočítačových "větví" reprezentovaných koncepcemi fy. Intel a Philips, fy Motorola a fy Zilog (především osmibitové jednočipové mikropočítače a jejich aplikace). Dále jsou dvě přednášky věnovány výkonným šestnáctibitovým mikropočítačům, hlavně řadě Philips XA. Poslední přednáška rozebírá strukturu počítačů typu Pentium opět s aplikačním zaměřením - rozšiřování uživatelskými moduly pro std. sběrnice.

Jazyk výuky

angličtina

Počet kreditů

7

Garant předmětu

Ing. Václav Michálek, CSc.

Zajišťuje ústav

Ústav radioelektroniky (UREL)

Výsledky učení předmětu

Studenti získají přehled o světově dominantních mikroprocesorových koncepcích / řadách, především pro řídicí aplikace a způsobech vazeb mikropočítačů na okolí. A to ze systemového, obvodového, programového a ekonomického pohledu. Dále se seznámí se základní strukturou počítačů typu IBM x86.

Prerekvizity

Jsou požadovány znalosti na úrovni bakalářského studia.

Plánované vzdělávací činnosti a výukové metody

Metody vyučování závisejí na způsobu výuky a jsou popsány článkem 7 Studijního a zkušebního řádu VUT.

Způsob a kritéria hodnocení

Podmínka získání zápočtu: absolvování všech lab. cvičení a rámcové splnění náplně cvičení.
Test během semestru: max 10 bodů
Hodnocení jednotlivých lab.cvičení celkem: max 20 bodů
Hodnocení písemné části zkoušky: max 70 bodů

Osnovy výuky

Sériová komunikace (asynchronní sériový přenos, RS232C, 8251A, RS422, RS485).
Přerušovací systém (programové určení žadatele, priorita, x-úrovňový systém, vektor přerušení, řadič přerušení, 8259A).
Přímý přístup do paměti DMA.
Jednočipové mikropočítače řady MCS51 pokračování. (Periferie na čipu, nové typy v řadě MCS51, nové díly).
Pokračování MCS51 (čítač T2C/C, Philips, Siemens, Atmel, Dallas).
Sběrnice IIC (rozbor aplikací mikropočítačů ve spotřební elektronice, uspořádání sběrnice IIC, komunikace po sběrnici).
Příklady aplikací IIC.
Koncepce procesorů fy Motorola. Řady 68HCxx. HC11: bloková struktura, časování.
HC11: paměťový prostor, módy činnosti, instrukční soubor.
Šestnáctibitové mikroprocesory / mikropočítače. (Řada MCS51XA, řada MCS86/88/188/.... ).
Mikropočítače struktury RISC. Mikropočítače fy ATMEL (AVR) a fy Microchip. Moduly mikropočítačů různých výrobců / typů. Oblasti aplikací.
Stolní počítače standardu IBM PC... (architektura, sběrnice).
Pokračování IBM PC (vstup/výstup dat, operační systém a jeho zavádění).

Učební cíle

Cílem kursu je seznámit studenty s přehledem světově dominantních mikroprocesorových koncepcí / řad, především pro řídicí aplikace a způsobech vazby mikropočítačů na okolí. A to ze systémového, obvodového, programového a ekonomického pohledu. Dále seznámit se základní strukturou počítačů typu IBM x86.

Vymezení kontrolované výuky a způsob jejího provádění a formy nahrazování zameškané výuky

Vymezení kontrolované výuky a způsob jejího provádění stanoví každoročně aktualizovaná vyhláška garanta předmětu.

Zařazení předmětu ve studijních plánech

  • Program EEKR-MN magisterský navazující

    obor MN-EST , 1. ročník, letní semestr, volitelný oborový

Typ (způsob) výuky

 

Přednáška

39 hod., nepovinná

Vyučující / Lektor

Ing. Václav Michálek, CSc.

Osnova

Sériová komunikace (asynchronní sériový přenos, RS232C, 8251A, RS422, RS485).
Přerušovací systém (programové určení žadatele, priorita, x-úrovňový systém, vektor přerušení, řadič přerušení, 8259A).
Přímý přístup do paměti DMA.
Jednočipové mikropočítače řady MCS51 pokračování. (Periferie na čipu, nové typy v řadě MCS51, nové díly).
Pokračování MCS51 (čítač T2C/C, Philips, Siemens, Atmel, Dallas).
Sběrnice IIC (rozbor aplikací mikropočítačů ve spotřební elektronice, uspořádání sběrnice IIC, komunikace po sběrnici).
Příklady aplikací IIC.
Koncepce procesorů fy Motorola. Řady 68HCxx. HC11: bloková struktura, časování.
HC11: paměťový prostor, módy činnosti, instrukční soubor.
Šestnáctibitové mikroprocesory / mikropočítače. (Řada MCS51XA, řada MCS86/88/188/.... ).
Mikropočítače struktury RISC. Mikropočítače fy ATMEL (AVR) a fy Microchip. Moduly mikropočítačů různých výrobců / typů. Oblasti aplikací.
Stolní počítače standardu IBM PC... (architektura, sběrnice).
Pokračování IBM PC (vstup/výstup dat, operační systém a jeho zavádění).

Cvičení na počítači

39 hod., povinná

Vyučující / Lektor

Ing. Václav Michálek, CSc.

Osnova

Úvodní cvičení. Aritmetické operace, násobení.
Emulátor rozbor činnosti s a bez emulačního obvodu 8051E. Jednoduchý příklad.
Převod binárních čísel na dekadické. Realizace logických funkcí.
SW ošetření přechodných jevů při spínání kontaktů. Odladění a odzkoušení na přípravku.
Práce s porty a externím přerušení. Odladění a odzkoušení na přípravku.
Práce s časovačem a interním přerušením. Sériová komunikace. Odladění a odzkoušení na přípravku.
Připojení a ovládání obvodu reálného času. Návrh, odladění a odzkoušení na přípravku.
Připojení a využívání LCD zobrazovače. Návrh, odladění a odzkoušení na přípravku. Kontrolní test.
Náhradní cvičení. Zápočet.