Přehled studia |
Přehled oborů |
Všechny skupiny předmětů |
Všechny předměty |
Seznam rolí |
Vysvětlivky
Návod
Webová stránka:
https://moodle.fel.cvut.cz/courses/A2M99MAM
Anotace:
Cílem předmětu je seznámit studenty s vlastnostmi mikroprocesorových systémů, naučit je používat interní periferie procesoru, připojit externí obvody ke sběrnici procesoru a realizovat rozšíření paměťového nebo vstupně/výstupního prostoru. Naučit studenty vytvořit jednoduché programy v jazyce symbolických adres, v jazyce C a kombinaci obou jazyků. Po absolvování předmětu by měl student umět navrhnout a zrealizovat jednodušší mikroprocesorový systém včetně připojení nezbytných periferií a realizace potřebného programového vybavení.
Výsledek studentské ankety předmětu je zde:
AD2M99MAM
Výsledek studentské ankety předmětu je zde:
A2M99MAM
Cíle studia:
Cílem předmětu je seznámit studenty s vlastnostmi mikroprocesorových systémů, naučit je používat interní periferie procesoru, připojit externí obvody ke sběrnici procesoru a realizovat rozšíření paměťového nebo vstupně/výstupního prostoru. Naučit studenty vytvořit jednoduché programy v jazyce symbolických adres, v jazyce C a kombinaci obou jazyků. Po absolvování předmětu by měl student umět navrhnout a zrealizovat jednodušší mikroprocesorový systém včetně připojení nezbytných periferií a realizace potřebného programového vybavení.
Osnovy přednášek:
| 1. | | Funkce mikroprocesorového systému a základní architektury, uložení programu v paměti, možnosti vývoje programů. |
| 2. | | Funkce základních částí klasického mikroprocesorového systému, architektury jednočipových, signálových (i VLIW) procesorů, metody zvyšování výpočetního výkonu. |
| 3. | | Standardní přerušovací systém a jeho modifikace u signálových a jednočipových procesorů, výpočetní výkon a přerušení, programování přerušovacího systému. |
| 4. | | Hlídací a podpůrné obvody procesorů, čítače a jejich modifikace, použití podpůrných obvodů. |
| 5. | | Paměti (volatelní a nevolatelní, ROM, RAM, RAM se zálohováním, EPROM, EEPROM, Flash, FRAM, PRAM), paralelní a sériové připojení, rekonfigurace pamětí a jejich časování v systému, programová obsluha. |
| 6. | | Vstupy a výstupy jednočipových procesorů, rozšíření a obsluha V/V, zobrazovací jednotky, klávesnice. Vývojové prostředky pro vývoj zařízení s mikroprocesorem (monitor, RTOS, multitasking). |
| 7. | | Architektury multiprocesorových soustav, multiprocesorová komunikace a protokoly, komunikační sběrnice RS422,RS485. |
| 8. | | Komunikační sběrnice RS232, Přístrojové sběrnice SPI, I2C, MicroWire, 1-Wire, CAN bus |
| 9. | | Sběrnice USB, IEEE-1394, PCI-e. |
| 10. | | Paměti FLASH, DRAM a jejich časování. Paměti cash - princip a uspořádání. |
| 11. | | Práce s pevnou a pohyblivou řádovou čárkou, implementace aritmetických operací. |
| 12. | | Architektura PC - historický vývoj, současné trendy. Mikroinstrukce, uspořádání pamětí, připojení vnějších periferií. |
| 13. | | Adresový a vstupně/výstupní prostor PC, adresové mody, přerušovací systém, úlohy s velkým počtem přerušení. Multitasking, událostní programování. |
| 14. | | Základní programovací metody, synchronizace procesů a vláken (semafor, kritická sekce, mutex). |
Osnovy cvičení:
Program cvičení MAM 8051 / AVR
| 1. | | Organizace cvičení, bezpečnost práce v laboratoři, seznámení s vývojovým prostředím (Keil μVision3 a vývojovým kitem 80C552 / Atmel Studio 6.1 a vývojovou deskou), možnostmi vývoje programu |
| 2. | | Jednoduchý program v C / ASM. |
| 3. | | Samostatná úloha č. 1. |
| 4. | | Samostatná úloha č. 2. |
| 5. | | Propojení jazyka C s podprogramem nebo dílčí částí napsanou v Asembleru. |
| 6. | | Samostatná úloha č. 3. |
| 7. | | Samostatná úloha č. 4. |
| 8. | | Test č. 1. Rozbor úlohy č. 5. |
| 9. | | Úloha č. 5. |
| 10. | | Připojení pamětí a externích periferií ke společné sběrnici (seminář). |
| 11. | | Samostatná úloha č. 6. |
| 12. | | Test č. 2. |
| 13. | | Rezerva pro dokončení úloh, zápočet. |
Literatura:
| [1] | | Davídek,V., Sovka, P.: Číslicové zpracování signálů a implementace, Vydavatelství ČVUT, Praha 2002 |
| [2] | | Skalický, P.: Mikroprocesory řady 8051, rozšířené vydání, 144 s., BEN, Praha, 2001 |
| [3] | | Skalický P.: Aplikace signálových procesorů, Vydavatelství ČVUT, Praha 2003, str.136 |
| [4] | | Skalický, P.: Aplikace signálových procesorů - cvičení. Praha : Vydavatelství ČVUT, Praha 2003, 116 s [5] Sedláček, M.: Zpracování signálů v měřící technice, Vydavatelství ČVUT, Praha 1999 |
| [6] | | Gook M.: Hardwarová rozhraní Průvodce programátora, Computer Press Brno, 2006, ISBN 80-251-1019-2 |
| [7] | | Messmer H.-P., Dembowski K.: Velká kniha hardware, CP Books, Brno, 2005, ISBN 80-251-0416-8 |
| [8] | | Materiály k přednáškám a cvičení 8051: http://moodle.kme.fel.cvut.cz |
| [9] | | Informace a dokumentace k AVR jasou na: http://www.atmel.com/products/AVR/ |
Požadavky:
Předpokládáme, že student bude umět realizovat kombinační obvod v různých modifikacích s logickými členy, multiplexery, pamětmi a PLD a vypočítat jeho časové zpoždění. Navrhne a zanalyzuje logické chování jednoduchého sekvenčního obvodu, vypočítá jeho maximální hodinový kmitočet. Bude znát časové parametry pro správnou činnost paměťových členů, pamětí a chování základních sekvenčních obvodů registrů, čítačů, posuvných registrů.
Poznámka:
| Rozsah výuky v kombinované formě studia: 14p+6c |
Klíčová slova:
Mikroprocesor, adresování, paměti, přerušení, připojení periferií, multiprocesorové systemy a komunikace, ekonomický návrh a realizace
Předmět je zahrnut do těchto studijních plánů:
| Plán |
Obor |
Role |
Dop. semestr |
| Stránka vytvořena 26.3.2025 07:50:56, semestry: Z,L/2024-5, Z,L/2025-6, připomínky k informační náplni zasílejte správci studijních plánů |
Návrh a realizace: I. Halaška (K336), J. Novák (K336) |