Detail předmětu

Mikroprocesorové a vestavěné systémy

IMP Ak. rok 2024/2025 zimní semestr 6 kreditů

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.

Garant předmětu

Koordinátor předmětu

Jazyk výuky

česky, anglicky

Zakončení

zápočet+zkouška (písemná)

Rozsah

  • 39 hod. přednášky
  • 6 hod. seminář
  • 8 hod. laboratoře
  • 12 hod. projekty

Bodové hodnocení

  • 51 bodů závěrečná zkouška (písemná část)
  • 19 bodů půlsemestrální test (písemná část)
  • 16 bodů laboratoře
  • 14 bodů projekty

Zajišťuje ústav

Přednášející

Cvičící

Cíle předmětu

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.

Doporučené prerekvizity

Požadované prerekvizitní znalosti a dovednosti

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.

Literatura studijní

  • Přednáškové materiály, materiály z democvičení a HW cvičení.

Osnova přednášek

  1. Úvod do vestavěných systémů.
  2. Jádro ARM pro mikrokontroléry. 
  3. Paměť mikrokontrolérů, přerušení. 
  4. Programování v jazyce C.
  5. Komunikační rozhraní.
  6. Připojení vstupu a výstupu k mikrokontroléru, porty.
  7. Časování, čítače, časovače.
  8. Připojení analogového vstupu a výstupu.
  9. Generování hodin.
  10. Napájení a spotřeba vestavěných systémů.
  11. Praktické aspekty návrhu vestavěných systémů s mikrokontroléry.
  12. Platforma ESP32.
  13. Systémy reálného času.

Osnova laboratorních cvičení

  1. Seznámení s laboratorním kitem, sériová komunikace.
  2. Číslicový vstup/výstup.
  3. Programování časovače, PWM.
  4. Analogový vstup.

Osnova ostatní - projekty, práce

Povinný individuální nebo výjimečně i týmový projekt v rozsahu 12 hodin.

Průběžná kontrola studia

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.

 

Rozvrh

DenTypTýdnyMístn.OdDoKapacitaPSKSkupInfo
Po laboratoř 6., 9., 10., 11. výuky L306.1 L306.2 07:0008:5021 3BIT xx Strnadel
Po laboratoř 6., 8., 10. výuky L306.1 L306.2 09:0010:5021 3BIT xx Mrázek
Po laboratoř 9., 11., 13. výuky L306.1 L306.2 09:0010:5021 3BIT xx Mrázek
Po laboratoř 2024-10-14 L306.1 L306.2 09:0010:5021 3BIT xx Strnadel
Po laboratoř 2024-12-02 L306.1 L306.2 09:0010:5021 3BIT xx Strnadel
Út laboratoř 5., 7. výuky L306.1 L306.2 09:0010:5021 3BIT xx Šimek
Út laboratoř 6., 8., 10., 12. výuky L306.1 L306.2 09:0010:5021 3BIT xx Strnadel
Út laboratoř 9., 11., 13. výuky L306.1 L306.2 09:0010:5021 3BIT xx Strnadel
Út laboratoř 5., 7., 11. výuky L306.1 L306.2 11:0012:5021 3BIT xx Šimek
Út laboratoř 6., 8., 10., 12. výuky L306.1 L306.2 11:0012:5021 3BIT xx Šimek
Út laboratoř 2024-11-12 L306.1 L306.2 11:0012:5021 3BIT xx Strnadel
Út laboratoř 5., 9., 11. výuky L306.1 L306.2 13:0014:5021 3BIT xx Strnadel
Út laboratoř 6., 8., 10., 12. výuky L306.1 L306.2 13:0014:5021 3BIT xx Strnadel
Út laboratoř 2024-10-29 L306.1 L306.2 13:0014:5021 3BIT xx Šimek
St laboratoř 6., 8., 10., 12. výuky L306.1 L306.2 13:0014:5021 3BIT xx Mrázek
St laboratoř 9., 11., 13. výuky L306.1 L306.2 13:0014:5021 3BIT xx Mrázek
St laboratoř 2024-10-16 L306.1 L306.2 13:0014:5021 3BIT xx Klhůfek
St laboratoř 5., 7., 9., 11. výuky L306.1 L306.2 15:0016:5021 3BIT xx Šimek
St laboratoř 6., 8., 10., 12. výuky L306.1 L306.2 15:0016:5021 3BIT xx Šimek
St laboratoř 5., 7., 9., 11. výuky L306.1 L306.2 17:0018:5021 3BIT xx Šimek
St laboratoř 6., 8., 10., 12. výuky L306.1 L306.2 17:0018:5021 3BIT xx Šimek
St laboratoř 5., 7., 9., 11. výuky L306.1 L306.2 19:0020:5021 3BIT xx Klhůfek
St laboratoř 6., 8., 10., 12. výuky L306.1 L306.2 19:0020:5021 3BIT xx Klhůfek
Čt laboratoř 5., 9., 11., 13. výuky L306.1 L306.2 07:0008:5021 3BIT xx Strnadel
Čt laboratoř 6., 8., 10., 12. výuky L306.1 L306.2 07:0008:5021 3BIT xx Strnadel
Čt laboratoř 5., 9., 11., 13. výuky L306.1 L306.2 09:0010:5021 3BIT xx Mrázek
Čt laboratoř 6., 8., 10., 12. výuky L306.1 L306.2 09:0010:5021 3BIT xx Mrázek
Čt přednáška 1., 2., 6., 7., 8., 9., 10., 12., 13. výuky D0206 D105 12:0014:50470 3BIT 10 - 19 xx Růžička
Čt přednáška 3., 11. výuky D0206 D105 12:0014:50470 3BIT 10 - 19 xx Strnadel
Čt přednáška 4., 5. výuky D105 12:0014:50470 3BIT 10 - 19 xx Bidlo
Čt přednáška 2024-10-10 D0206 12:0014:50470 3BIT 10 - 19 xx Bidlo
Čt seminář 3., 11. výuky D0206 D105 15:0015:50470 3BIT 10 - 19 xx Strnadel
Čt seminář 6., 10. výuky D0206 D105 15:0015:50470 3BIT 10 - 19 xx Růžička
Čt seminář 2024-09-26 D0206 D105 15:0015:50470 3BIT 10 - 19 xx Šimek
Čt seminář 2024-10-17 D0206 D105 15:0015:50470 3BIT 10 - 19 xx Bidlo

Zařazení předmětu ve studijních plánech

Nahoru