Přehled studia |
Přehled oborů |
Všechny skupiny předmětů |
Všechny předměty |
Seznam rolí |
Vysvětlivky
Návod
Webová stránka:
https://moodle.fel.cvut.cz/courses/A4M38AVS
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.
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.
Obsah:
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.
Osnovy přednášek:
| 1. | | Oblasti použití a činnosti mikroprocesoru a mikrořadiče ve vestavném systému, požadavky |
| 2. | | Přehled mikroprocesorů a mikrořadičů používaných ve vest. syst., kritéria pro výběr typu |
| 3. | | Aplikace mikrořadičů s 8-bitovou architekturou v "hluboce" vestavěných systémech |
| 4. | | Přehled mikrořadičů s 32-bitovou architekturou ARM7, ARM9, Cortex M3 |
| 5. | | Vstupy a výstupy analogových a log. signálů (filtrace, ochrany, převodníky A/D, D/A, optické oddělení) |
| 6. | | Signálové procesory pro vestavěné systémy, specializované bloky a funkce, možnosti, výkon |
| 7. | | Přehled základních metod zpracování signálů a jejich implementace ve vest. systémech |
| 8. | | Vstupy obrazového signálu (připojení CMOS obr. senzoru, videokodek), využití řadiče DMA |
| 9. | | Návrh vest. systému s více mikrořadiči, spolupráce, rozdělení úkolů, kontrola funkce |
| 10. | | Způsob návrhu a prostředky pro zajištění spolehlivé funkce vest. syst. odolného vůči chybám |
| 11. | | Přehled aplikací vestavěných systémů v průmyslové a automobilní elektronice |
| 12. | | Použití vestavěného systému v komunikačním zařízení |
| 13. | | Příkladová studie - návrh systému pro spotřební elektroniku (snímání a zpracování obrazu) |
| 14. | | Příkladová studie - návrh systému s CPU - ARM7, ARM9 pro monitorování a sběr dat |
Osnovy 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 |
Literatura:
| [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 |
Požadavky:
Základní znalost programovacího jazyka C/C++
Poznámka:
Klíčová slova:
Vestavěné systémy, architektura ARM CORTEX M3 procesorů, číslicové zpracování signálů, komunikační rozhraní, uživatelské rozhraní, periferní obvody vestavěných systémů
Předmět je zahrnut do těchto studijních plánů:
| Plán |
Obor |
Role |
Dop. semestr |
| Stránka vytvořena 21.3.2025 17:50:49, 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) |