Mikroprocesorové a vestavěné systémy

• 26 hod. přednášky
• 6 hod. cvičení
• 8 hod. laboratoře
• 12 hod. projekty

• 55 bodů závěrečná zkouška (40 bodů písemná část, 15 bodů testová část)
• 15 bodů půlsemestrální test (testová část)
• 16 bodů laboratoře
• 14 bodů projekty

• Studenti jsou obeznámeni s obecnou strukturou mikrokontrolérů a technikami návrhu vestavěných systémů.
• Studenti jsou schopni vytvořit a odladit podprogramy a inicializační rutiny pro periferní obvody typicky dostupné na čipech mikrokontrolérů.
• Jsou schopni navrhnout a implementovat řídicí část jednoduché vestavné aplikace s ohledem na omezení kladená na výkon, příkon, počet vývodů apod.
• Umí používat základní techniky ladění aplikačních programů vytvořených v asembleru a jazyce C.

Seznámit studenty s architekturami mikrokontrolérů. Seznámit je s činností a konfigurací/programováním typických podsystémů realizovaných na čipu mikrokontrolérů, a to zejména: programovací model CPU, paměť, podsystém přerušení, běžný a diagnostický časovač, modul reálného času RTC, nízkopříkonové režimy, rozhraní SCI, SPI, IIC, USB, KBI modul, AD převodník. Seznámit studenty s architekturou instrukčního souboru a principy návrhu a ladění základních programů v jazyce symbolických instrukcí. Seznámit studenty se  zásadami a technikami programování ve vyšším programovacím jazyce C a s problematikou návrhu vestavěných systémů.

• Programování na strojové úrovni (ISU)
• Návrh počítačových systémů (INP)

Obecná znalost architektury a principu činnosti skalárního procesoru (CPU), počítače a technik programování v jazyce symbolických instrukcí. Základní znalost programování v jazyce C.

• Materials for lectures, labs and exercises. 
• J.W. Valvano, Embedded Systems: Real Time Interfacing to ARM Cortex-M Microcontrollers, ISBN 978-1463590154, 2017.
• K60 Sub-Family Reference Manual, available on-line: https://www.nxp.com/docs/en/reference-manual/K60P144M100SF2V2RM.pdf
• ARM Cortex-M4 Processor Technical Reference Manual, available on-line: http://infocenter.arm.com/help/index.jsp?topic=/com.arm.doc.100166_0001_00_en/index.html

• Study materials published by Freescale/NXP.
• KL05 Sub-Family Reference Manual, available on-line: https://www.nxp.com/docs/en/reference-manual/KL05P48M48SF1RM.pdf
• Cortex-M0+ Devices Generic Users Guide, available on-line: http://infocenter.arm.com/help/index.jsp?topic=/com.arm.doc.dui0662b/index.html
• Predko, M.: "Handbook of Microcontrollers", McGraw-Hill, ISBN 0079137164, 1998.
• J.W.Valvano, Embedded Systems: Introduction to ARM Cortex-M Microcontrollers, Volume 1, ISBN 978-1477508992, 2014.

1. Úvod do vestavěných systémů.
2. CPU a periferie na čipu HC08/HCS08. 
3. Detekce událostí pomocí přerušení a vyzývání.
4. Komunikační rozhraní SCI, SPI, IIC.
5. Rozhraní USB.
6. Časovač TPM. Systémové hodiny, obvod RTC a COP.
7. A/D vzorkování, obsluha tlačítek pomocí KBI.
8. Programování vestavných aplikací v jazyce C.
9. Vestavné systémy pro řízení kritických aplikací.
10. Návrh pro nízký příkon.
11. Případové studie vestavných aplikací. 
12. Aplikace mikrokontrolérů ve fuzzy systémech. 

1. Komunikace přes SCI rozhraní
2. Obsluha tlačítek pomocí KBI modulu
3. Generování PWM signálu s využitím modulu TPM
4. Aplikace založená na AD převodníku

Hodnocení studia je založeno na bodovacím systému. Pro úspěšné absolvování předmětu je nutno dosáhnout 50 bodů.

Bez podmínek.

Kontrolována je účast a aktivita během přednášek, cvičení, laboratoří a prací na projektu. Veškeré úkoly musí být odevzdány do daných termínů; pozdní odevzdání úkolů je hodnoceno 0 body.