Mikroprocesorová technika (FSI-RTE)

Akademický rok 2018/2019
Garant: doc. Ing. Bohumil Klíma, Ph.D.  
Garantující pracoviště: ÚMTMB všechny předměty garantované tímto pracovištěm
Jazyk výuky: čeština
Cíle předmětu:
Osvojení teoretických a praktických základů
číslicové techniky a mikropočítačů.
Výstupy studia a kompetence:
Praktické uplatňování číslicové techniky a jednočipových mikropočítačů
při řízení mechatronických procesů, programování v jazycích
Assembler a C, samostatná práce s laboratorním vývojovým systémem.
Orientace v moderních metodách číslicového řízení pohonů a robotů.
Prerekvizity:
Základy číslicových obvodů
Základní znalost anglického jazyka
Obsah předmětu (anotace):
Posluchači jsou seznámeni s aplikacemi mikropočítačové techniky při měření a řízení procesů. Předpokládají se základní znalosti číslicové techniky a zakladní úrovně anglického jazyka. Posluchači si rozšíří znalosti číslicových obvodů a jejich využití. Samostatně pracují s vývojovými systémy pro mikropočítače řady Motorla DSP 56F800 (MCS-96, IBM-PC ), programují v assembleru, využívají textové editory, překladače a laboratorní mikropočítače.
Náplň předmětu je výhradně zaměřena na aplikace jednočipových mikropočítačů, měření elektrických a neelektrických veličin a číslicové řízení.
Metody vyučování:
Předmět je vyučován formou přednášek, které mají charakter výkladu základních principů a teorie dané disciplíny. Výuka je doplněna laboratorním cvičením.
Způsob a kritéria hodnocení:
Požadavky na zápočet :
Aktivní účast na cvičeních, protokoly ze cvičení, závěrečný projekt.
Zkouška: vytvoření jednoduchého programu pro mikroprocesor
Vymezení kontrolované výuky a způsob jejího provádění a formy nahrazování zameškané výuky:
Povinná účast v laboratorních cvičeních, závěrečný projekt.
Typ (způsob) výuky:
    Přednáška  13 × 2 hod. nepovinná                  
    Laboratoře a ateliéry  13 × 2 hod. povinná                  
Osnova:
    Přednáška 1. Číselné soustavy, dvojková soustava, šestnáctková soustava, základní operace, Booleova algebra, logické funkce
2. Mikroprocesory, Podpůrné obvody, Sběrnice, paměti
3. Architektura obvodů DSP56F800 - aritmeticko logická jednotka
4. Architektura obvodů DSP56F800 - jednotka generování adres
5. Architektura obvodů DSP56F800 - jednotka řízení programu, systém přerušení
6. Instrukční soubor DSP 56F8000
7. Jazyk C, Linker, spojování modulů.
8. Periferie – port, časovač,generátor pulsní šířkové modulace
9. Periferie – A/D převodník
10. Periferie - komunikační rozhraní mikroprocesorů
11. Zpracování zpětnovazebních signálů čidel polohy a rychlosti
12. Algoritmy – PSD regulátor, dolní propust 1. řádu
13. Základy mikropočítačového řízení el. pohonů
    Laboratoře a ateliéry 1. Úvod, bezpečnostní předpisy, zadání úloh
2. Lab. vývojový systém DSP 56F807EVM - Prostředí Codewarrior I.
3. Lab. vývojový systém DSP 56F807EVM - Prostředí Codewarrior II.
4. Vývojová sada DSP56F807EVM
5. Aritmeticko-logická jednotka.
6. Jednotka řízení programu, systém přerušení.
7. Jednotka generování adres.
8. Port, časovač.
9. A/D převodník.
10. Generátor pulsní šířkové modulace.
11. Sériová komunikace RS232.
12. Číslicové měření otáček a polohy.
13. Zpracování zvoleného zadání a z á p o č e t
Literatura - základní:
1. PM0214 Programming manual: STM32 Cortex®-M4 MCUs and MPUs programming manual. STMicroelectronics [online]. Geneva, Switzerland: STMicroelectronics, 1994- [cit. 2019-02-25]. Dostupné z: https://www.st.com/content/ccc/resource/technical/document/programming_manual/6c/3a/cb/e7/e4/ea/44/9b/DM00046982.pdf/files/DM00046982.pdf/jcr:content/translations/en.DM00046982.pdf
2. RM0364 Reference manual: STM32F334xx advanced Arm®-based 32-bit MCUs. STMicroelectronics [online]. Geneva, Switzerland: STMicroelectronics, 1994- [cit. 2019-02-25]. Dostupné z: https://www.st.com/content/ccc/resource/technical/document/reference_manual/71/30/2e/f3/20/5b/46/c1/DM00093941.pdf/files/DM00093941.pdf/jcr:content/translations/en.DM00093941.pdf
3. Klíma B., Stupka R.: Mikroprocesorová technika v elektrických pohonech. Studijní opora, Elektronický text, VUT Brno - FEKT, 2004
Literatura - doporučená:
2. MACHO, Tomáš. Mikroprocesory [online]. Brno, 2017 [cit. 2019-03-12]. Elektronický učební text. FEKT VUT v Brně.
Zařazení předmětu ve studijních programech:
Program Forma Obor Spec. Typ ukončení   Kredity     Povinnost     St.     Roč.     Semestr  
M2A-P prezenční studium M-MET Mechatronika -- zá,zk 5 Povinný 2 1 L