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
Zakončení
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
Klhůfek Jan, Ing. (UPSY)
Mrázek Vojtěch, Ing., Ph.D. (UPSY)
Růžička Richard, doc. Ing., Ph.D., MBA (UPSY)
Strnadel Josef, Ing., Ph.D. (UPSY)
Šimek Václav, Ing. (UPSY)
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
- Úvod do vestavěných systémů.
- Jádro ARM pro mikrokontroléry.
- Paměť mikrokontrolérů, přerušení.
- Programování v jazyce C.
- Komunikační rozhraní.
- Připojení vstupu a výstupu k mikrokontroléru, porty.
- Časování, čítače, časovače.
- Připojení analogového vstupu a výstupu.
- Generování hodin.
- Napájení a spotřeba vestavěných systémů.
- Praktické aspekty návrhu vestavěných systémů s mikrokontroléry.
- Platforma ESP32.
- Systémy reálného času.
Osnova laboratorních cvičení
- Seznámení s laboratorním kitem, sériová komunikace.
- Číslicový vstup/výstup.
- Programování časovače, PWM.
- 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
Den | Typ | Týdny | Místn. | Od | Do | Kapacita | PSK | Skup | Info |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
Po | laboratoř | 6., 8., 10., 12. výuky | L306.1 L306.2 | 07:00 | 08:50 | 21 | 3BIT | xx | Strnadel |
Po | laboratoř | 6., 8., 10. výuky | L306.1 L306.2 | 09:00 | 10:50 | 21 | 3BIT | xx | Mrázek |
Po | laboratoř | 9., 11., 13. výuky | L306.1 L306.2 | 09:00 | 10:50 | 21 | 3BIT | xx | Mrázek |
Po | laboratoř | 2024-10-14 | L306.1 L306.2 | 09:00 | 10:50 | 21 | 3BIT | xx | Strnadel |
Po | laboratoř | 2024-12-02 | L306.1 L306.2 | 09:00 | 10:50 | 21 | 3BIT | xx | Strnadel |
Út | laboratoř | 5., 7., 9., 11. výuky | L306.1 L306.2 | 09:00 | 10:50 | 21 | 3BIT | xx | Strnadel |
Út | laboratoř | 6., 8., 10., 12. výuky | L306.1 L306.2 | 09:00 | 10:50 | 21 | 3BIT | xx | Strnadel |
Út | laboratoř | 5., 7., 9., 11. výuky | L306.1 L306.2 | 11:00 | 12:50 | 21 | 3BIT | xx | Šimek |
Út | laboratoř | 6., 8., 10., 12. výuky | L306.1 L306.2 | 11:00 | 12:50 | 21 | 3BIT | xx | Šimek |
Út | laboratoř | 5., 7., 9., 11. výuky | L306.1 L306.2 | 13:00 | 14:50 | 21 | 3BIT | xx | Strnadel |
Út | laboratoř | 6., 8., 10., 12. výuky | L306.1 L306.2 | 13:00 | 14:50 | 21 | 3BIT | xx | Strnadel |
St | laboratoř | 6., 8., 10., 12. výuky | L306.1 L306.2 | 13:00 | 14:50 | 21 | 3BIT | xx | Mrázek |
St | laboratoř | 9., 11., 13. výuky | L306.1 L306.2 | 13:00 | 14:50 | 21 | 3BIT | xx | Mrázek |
St | laboratoř | 2024-10-16 | L306.1 L306.2 | 13:00 | 14:50 | 21 | 3BIT | xx | Klhůfek |
St | laboratoř | 5., 7., 9., 11. výuky | L306.1 L306.2 | 15:00 | 16:50 | 21 | 3BIT | xx | Šimek |
St | laboratoř | 6., 8., 10., 12. výuky | L306.1 L306.2 | 15:00 | 16:50 | 21 | 3BIT | xx | Šimek |
St | laboratoř | 5., 7., 9., 11. výuky | L306.1 L306.2 | 17:00 | 18:50 | 21 | 3BIT | xx | Šimek |
St | laboratoř | 6., 8., 10., 12. výuky | L306.1 L306.2 | 17:00 | 18:50 | 21 | 3BIT | xx | Šimek |
St | laboratoř | 5., 7., 9., 11. výuky | L306.1 L306.2 | 19:00 | 20:50 | 21 | 3BIT | xx | Klhůfek |
St | laboratoř | 6., 8., 10., 12. výuky | L306.1 L306.2 | 19:00 | 20:50 | 21 | 3BIT | xx | Klhůfek |
Čt | laboratoř | 5., 7., 9., 11. výuky | L306.1 L306.2 | 07:00 | 08:50 | 21 | 3BIT | xx | Strnadel |
Čt | laboratoř | 6., 8., 10., 12. výuky | L306.1 L306.2 | 07:00 | 08:50 | 21 | 3BIT | xx | Strnadel |
Čt | laboratoř | 5., 9., 11., 13. výuky | L306.1 L306.2 | 09:00 | 10:50 | 21 | 3BIT | xx | Mrázek |
Čt | laboratoř | 6., 8., 10., 12. výuky | L306.1 L306.2 | 09:00 | 10:50 | 21 | 3BIT | xx | Mrázek |
Čt | přednáška | 1., 2., 6., 7., 8., 9., 10., 12., 13. výuky | D0206 D105 | 12:00 | 14:50 | 470 | 3BIT | 10 - 19 xx | Růžička |
Čt | přednáška | 3., 11. výuky | D0206 D105 | 12:00 | 14:50 | 470 | 3BIT | 10 - 19 xx | Strnadel |
Čt | přednáška | 4., 5. výuky | D0206 D105 | 12:00 | 14:50 | 470 | 3BIT | 10 - 19 xx | Bidlo |
Čt | seminář | 3., 11. výuky | D0206 D105 | 15:00 | 15:50 | 470 | 3BIT | 10 - 19 xx | Strnadel |
Čt | seminář | 6., 10. výuky | D0206 D105 | 15:00 | 15:50 | 470 | 3BIT | 10 - 19 xx | Růžička |
Čt | seminář | 2024-09-26 | D0206 D105 | 15:00 | 15:50 | 470 | 3BIT | 10 - 19 xx | Šimek |
Čt | seminář | 2024-10-17 | D0206 D105 | 15:00 | 15:50 | 470 | 3BIT | 10 - 19 xx | Bidlo |
Zařazení předmětu ve studijních plánech
- Program BIT, 3. ročník, povinný
- Program BIT (anglicky), 3. ročník, povinný