Operácie

Mikropočítačové systémy (MIPS): Rozdiel medzi revíziami

Z SensorWiki

(Prednášky)
(Cvičenia)
 
(69 medziľahlých úprav od rovnakého používateľa nie je zobrazených.)
Riadok 1: Riadok 1:
 +
<div style="float:right">__TOC__</div>
  
 
'''Ročník:''' 2.Bc Mechatronika <BR>
 
'''Ročník:''' 2.Bc Mechatronika <BR>
 
'''Semester:''' letný       <BR>
 
'''Semester:''' letný       <BR>
 
'''Rozsah:''' 2-2 (z,s)                    <BR>
 
'''Rozsah:''' 2-2 (z,s)                    <BR>
'''Prednášateľ:''' Ing. Štefan Chamraz,PhD. <BR>
+
'''Prednášateľ:''' Ing. Štefan Chamraz,PhD. a Ing. Richard Balogh, PhD.<BR>
 
'''Odkaz na AIS''':  B_MIPS - [https://is.stuba.sk/katalog/syllabus.pl?predmet=353564 Distribuované vnorené počítačové systémy]
 
'''Odkaz na AIS''':  B_MIPS - [https://is.stuba.sk/katalog/syllabus.pl?predmet=353564 Distribuované vnorené počítačové systémy]
  
  
 +
== Informácie a novinky ==
  
== Informácie ==
+
* Na cvičeniach budeme používať komponenty v laboratóriu, ale ak chcete pracovať aj doma, v opise stavebnice [[MIPS Kit]] nájdete zoznam všetkých použitých komponentov. Ak ich nemáte, ale chcete pracovať aj doma, tak si ich môžete buď zapožičať od školy, alebo si môžete od firmy TechFun zakúpiť [https://techfun.sk/produkt/istrobot-kit-2023/ špeciálny kit], ktorý obsahuje všetky potrebné komponenty za cenu  32,-€ + poštovné.<BR><BR>
 
 
  
 +
== Prednášky ==
  
== Prednášky ==
+
V stredu o 8:00
  
# '''Úvod.''' Architektúry procesorov, rozdiel mikroprocesor - mikropočítač, pamäťové priestory, vstupy a výstupy.  
+
# '''Úvod.''' Architektúry procesorov, rozdiel mikroprocesor - mikropočítač, vstupy a výstupy.<BR>[https://senzor.robotika.sk/mips/pdf/01_prednaskaMIPS.pdf Slajdy z prednášky]<BR>Online: https://microchipdeveloper.com/8avr:ioports
#
+
# Pamäťové priestory. Dokončenie I/O. Digitálne vtupy. Ochrana. Klávesnica. <BR>[https://senzor.robotika.sk/mips/pdf/02_prednaskaMIPS.pdf Slajdy z prednášky]<BR>On-line: https://microchipdeveloper.com/8avr:memory
#
+
# Sériové komunikačné rozhranie I. - USART.<BR>[http://senzor.robotika.sk/mmp/prednaska07.pdf Slajdy z prednášky]<BR>------------------<BR>
#
+
# Zabudované počítadlá (čítače) a časovače<BR>[http://senzor.robotika.sk/mmp/prednaska04.pdf Slajdy z prednášky] + [http://senzor.robotika.sk/mmp/2013/prednaska04.pdf Text]
#
+
# Doplnok k LCD. '''Prerušenia.''' <BR>[http://senzor.robotika.sk/mmp/prednaska05.pdf Slajdy z prednášky]
#
+
# Meranie frekvencie. Počítadlá a časovače s prerušeniami.<BR>[http://senzor.robotika.sk/mmp/prednaska06.pdf Slajdy z prednášky]
#
+
# Analógovo číslicový prevodník.<BR>[http://senzor.robotika.sk/mmp/prednaska08.pdf Slajdy z prednášky]
#
+
# Zabudované počítadlá (čítače) a časovače II - PWM, využitie ako D/A prevodník. <BR>[http://senzor.robotika.sk/mmp/2013/prednaska05OBR.pdf Slajdy z prednášky] + [http://senzor.robotika.sk/mmp/2013/prednaska05.pdf Text]
#
+
# Inteligentné periférie - LCD zobrazovač.  <BR>[http://senzor.robotika.sk/mmp/prednaska02.pdf Slajdy z prednášky]
#
+
# Návrh parametrov PWM signálu a spracovanie PWM signálu.<BR>[http://senzor.robotika.sk/mmp/2013/prednaska06.pdf Slajdy z prednášky], [http://senzor.robotika.sk/mmp/2013/prednaska06a.pdf + Článok], [http://senzor.robotika.sk/mmp/SMT160.pdf + SMT160 datasheet]
#
+
# Zabudované periférne obvody: I2C zbernica.<BR>[http://senzor.robotika.sk/mmp/2013/prednaska09.pdf Text], [http://senzor.robotika.sk/mmp/2013/prednaska09OBR.pdf Slajdy z prednášky]
# Posledna
+
# Obvody pripojiteľné na I2C. <BR> [http://senzor.robotika.sk/mmp/2013/prednaska10.pdf Slajdy z prednášky], [http://senzor.robotika.sk/mmp/2013/prednaska10RTC.pdf RTC - hodiny reálneho času].
 +
<FONT Color="grey"><BR><BR><BR></FONT>
  
 
== Cvičenia ==
 
== Cvičenia ==
 +
 +
* [[MIPS Kit]] - opis komponentov na cvičenia<BR><BR>
  
 
# [[MIPS Úvodné cvičenie]]
 
# [[MIPS Úvodné cvičenie]]
# [[Programovanie AVR v jazyku C]]
+
# [[Programovanie AVR v jazyku C]] -- LEDky a tlačítka
# [[Vstupy a výstupy AVR]] -- LEDky a tlačítka
+
# [[Vstupy a výstupy AVR]] -- oneskorenia a ošetrenie zákmitov
# [[LCD displej s radičom HD44780]] - inteligentné periférie
+
# [[Sériové komunikačné rozhranie]] + [[Sériové rozhranie a Processing|Bonus pre pokročilých]]
# [[Počítadlá a časovače AVR]] -- zobrazovanie? (displej - LCD, serial - UART - treba knižnice) ⬤ Timer0 - [[Generovanie tónov]]
+
# '''Timer 1:''' [[Počítadlá a časovače AVR]],  '''Timer 0:''' [[Generovanie tónov]]  
# [[Šírkovo modulovaný signál PWM na AVR]] - frekvenčný výstup, LED intenzita, ale možno aj RC člen a pseudoanalog
+
# [[Prerušenia]]<BR><BR>
# [[Prerušenia]] - tym padom by sme sa dostali na koniec blikania ledkou
+
# [[Číslicovo-analógový prevodník (DAC)]] - Šírkovo modulovaný signál PWM
# [[Meranie periódy]] -- s prerusenim, bez neho, meranie jednej periody, meranie poctu impulzov za 1sec a pod.
+
# [[A/D_prevodník|Analógovo-číslicový prevodník]]
# [[Analógovo-číslicový prevodník]]
+
# [[LCD displej s radičom HD44780]] - inteligentné periférie
# [[Sériové komunikačné rozhranie]]
+
# [[Meranie dĺžky impulzu 2]] -- s prerusenim, bez neho, meranie jednej periody, meranie poctu impulzov  
 
# [[Zbernica I2C]]
 
# [[Zbernica I2C]]
# [[MIPS Projekt]]
+
# [[Riadenie sústavy 1. rádu‎‎]] alebo [[RC filter]]
  
 +
== Semestrálny projekt ==
  
 +
*  '''[[MIPS Projekt]]'''<BR><BR>
  
 
== Podmienky  absolvovania ==
 
== Podmienky  absolvovania ==
+
 
# Zápočet
+
# Znalosť odprezentovanej problematiky
#* aktívna účasť na cvičeniach a vypracovanie  úloh z cvičení  
+
# Získanie zápočtu z cvičení
 +
#* aktívne absolvovanie všetkých cvičení (max. 1 ospravedlnená neúčasť)
 +
#* vypracovanie  úloh z cvičení  
 
#* vypracovanie projektu - programu a dokumentácie k nemu
 
#* vypracovanie projektu - programu a dokumentácie k nemu
# Záverečná skúška (50b)
+
# Získanie potrebného počtu bodov na skúške (min. 50% písomky)
 +
 
  
  
Riadok 56: Riadok 66:
 
* Ing. Štefan Chamraz,PhD. (stefan.chamraz @ stuba.sk)
 
* Ing. Štefan Chamraz,PhD. (stefan.chamraz @ stuba.sk)
 
* Ing. Richard Balogh, PhD. (richard.balogh @ elf.stuba.sk)
 
* Ing. Richard Balogh, PhD. (richard.balogh @ elf.stuba.sk)
 +
<!--
 +
* Ing. Matej Rábek, PhD. (matej.rabek @ elf.stuba.sk)
 +
-->
 +
 +
== Literatúra a zdroje ==
 +
 +
Katalógové listy použitých obvodov (dostupné na internete).
 +
Okrem toho je literatúra vo forme odkazov pri každom cvičení.
 +
 +
'''Knihy'''
 +
* Elliot Williams: ''[https://www.oreilly.com/library/view/make-avr-programming/9781449356484/ Make: AVR Programming]''. Learning to Write Software for Hardware. O'Reilly Media, 250 pages, 2014.
 +
* Friedrich Plötzeneder, Andreas Plötzeneder: ''[https://www.scribd.com/book/282872103/Powerprojekte-mit-Arduino-und-C-Schluss-mit-dem-frustrierenden-Ausprobieren-von-Code-Schnipseln Powerprojekte mit Arduino und C]''. (German Edition) Franzis Verlag, 1. ed., 241 pages, 2013.
 +
* Michael Margolis, Brian Jepson, Nicholas Robert Weldin: ''[https://www.oreilly.com/library/view/arduino-cookbook-3rd/9781491903513/ Arduino Cookbook]''., 3rd Edition. O'Reilly Media, Inc., 800 pages, 2020.
 +
* Ondrej Závodský: ''[https://svetelektro.com/Download/avr_kniha.pdf Programujeme AVR v jazyku C].'' Vlastným nákladom. Dostupné online. 2012.
  
  
== Literatúra ==
 
  
Katalógové listy použitých obvodov (dostupné na internete).
+
'''Ostatné'''
Okrem toho je literatúra vo forme odkazov pri každom cvičení
 
  
 +
* Microchip on-line resources https://microchipdeveloper.com/8avr:start ku vsetkemu okolo AVR
 
* Arduino UNO pinout diagram (svg, teda sa dá zväčšovať) https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/c/c9/Pinout_of_ARDUINO_Board_and_ATMega328PU.svg
 
* Arduino UNO pinout diagram (svg, teda sa dá zväčšovať) https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/c/c9/Pinout_of_ARDUINO_Board_and_ATMega328PU.svg
 
* Arduino UNO V3 [http://marcusjenkins.com/wp-content/uploads/2014/06/ARDUINO_V2.pdf Pinout diagram]
 
* Arduino UNO V3 [http://marcusjenkins.com/wp-content/uploads/2014/06/ARDUINO_V2.pdf Pinout diagram]
Riadok 68: Riadok 91:
 
* Arduino Nano http://marcusjenkins.com/wp-content/uploads/2014/06/nano.pdf
 
* Arduino Nano http://marcusjenkins.com/wp-content/uploads/2014/06/nano.pdf
 
* Datasheet obvodu <S>Atmel</S> Microchip [https://ww1.microchip.com/downloads/en/DeviceDoc/Atmel-7810-Automotive-Microcontrollers-ATmega328P_Datasheet.pdf ATmega328P]
 
* Datasheet obvodu <S>Atmel</S> Microchip [https://ww1.microchip.com/downloads/en/DeviceDoc/Atmel-7810-Automotive-Microcontrollers-ATmega328P_Datasheet.pdf ATmega328P]
 +
* Yahya Tawil: ''[https://www.allaboutcircuits.com/technical-articles/understanding-arduino-uno-hardware-design/ Understanding Arduino UNO Hardware Design]''. Technical Article, AllAboutCircuits.com. 2016
  
 +
'''Jazyk C pre vnorené systémy'''
  
=== Datasheety ku MIPSKitu ===
+
* Michael Barr: [https://barrgroup.com/embedded-systems/books/programming-embedded-systems Programming Embedded Systems in C and C++]. O'Reilly Media; 1999.
 +
* Michael Barr: [https://barrgroup.com/sites/default/files/barr_c_coding_standard_2018.pdf Embedded C Coding Standard]. Barr Group Inc. 2018
 +
* Jason Sachs: [https://www.embeddedrelated.com/showarticle/723.php Important Programming Concepts (Even on Embedded Systems) Part V: State Machines]. Embedded Related web, 2015.
  
Budeme postupne budovať:
 
 
* Tlačítka https://cdn-shop.adafruit.com/datasheets/B3F-1000-Omron.pdf
 
  
 
=== Utilitky a užitočnosti ===
 
=== Utilitky a užitočnosti ===
Riadok 196: Riadok 220:
 
=== Predchodcovia predmetu ===
 
=== Predchodcovia predmetu ===
  
* DVPS - [[Distribuované vnorené počítačové systémy]] 2010-2014
+
* MMP [[Monolitické mikropočítače]] (1998-2010) pozri všetky stránky k predmetu [[:Category: MMP]]
* MMP [[Monolitické mikropočítače]] 1998-2010
+
* DVPS - [[Distribuované vnorené počítačové systémy]] (2010-2014) pozri  všetky stránky k predmetu [[:Category: DVPS]]
* Všetky stránky k predmetu [[:Category: DVPS]]
 
* Všetky stránky k predmetu [[:Category: MMP]]
 
 
* Všetky nové stránky k predmetu [[:Category: MIPS]]
 
* Všetky nové stránky k predmetu [[:Category: MIPS]]
 +
 +
=== Poznamky a ToDo's ===
 +
 +
* Ako funguje napájanie Arduina: https://www.programmingelectronics.com/power-arduino/
 +
* Podrobnosti o AD prevodniku a jeho testovanie
 +
** http://www.gammon.com.au/adc
  
  
 
[[Category: AVR]][[Category: MIPS]]
 
[[Category: AVR]][[Category: MIPS]]

Aktuálna revízia z 07:18, 20. marec 2024

Ročník: 2.Bc Mechatronika
Semester: letný
Rozsah: 2-2 (z,s)
Prednášateľ: Ing. Štefan Chamraz,PhD. a Ing. Richard Balogh, PhD.
Odkaz na AIS: B_MIPS - Distribuované vnorené počítačové systémy


Informácie a novinky

  • Na cvičeniach budeme používať komponenty v laboratóriu, ale ak chcete pracovať aj doma, v opise stavebnice MIPS Kit nájdete zoznam všetkých použitých komponentov. Ak ich nemáte, ale chcete pracovať aj doma, tak si ich môžete buď zapožičať od školy, alebo si môžete od firmy TechFun zakúpiť špeciálny kit, ktorý obsahuje všetky potrebné komponenty za cenu 32,-€ + poštovné.

Prednášky

V stredu o 8:00

  1. Úvod. Architektúry procesorov, rozdiel mikroprocesor - mikropočítač, vstupy a výstupy.
    Slajdy z prednášky
    Online: https://microchipdeveloper.com/8avr:ioports
  2. Pamäťové priestory. Dokončenie I/O. Digitálne vtupy. Ochrana. Klávesnica.
    Slajdy z prednášky
    On-line: https://microchipdeveloper.com/8avr:memory
  3. Sériové komunikačné rozhranie I. - USART.
    Slajdy z prednášky
    ------------------
  4. Zabudované počítadlá (čítače) a časovače
    Slajdy z prednášky + Text
  5. Doplnok k LCD. Prerušenia.
    Slajdy z prednášky
  6. Meranie frekvencie. Počítadlá a časovače s prerušeniami.
    Slajdy z prednášky
  7. Analógovo číslicový prevodník.
    Slajdy z prednášky
  8. Zabudované počítadlá (čítače) a časovače II - PWM, využitie ako D/A prevodník.
    Slajdy z prednášky + Text
  9. Inteligentné periférie - LCD zobrazovač.
    Slajdy z prednášky
  10. Návrh parametrov PWM signálu a spracovanie PWM signálu.
    Slajdy z prednášky, + Článok, + SMT160 datasheet
  11. Zabudované periférne obvody: I2C zbernica.
    Text, Slajdy z prednášky
  12. Obvody pripojiteľné na I2C.
    Slajdy z prednášky, RTC - hodiny reálneho času.




Cvičenia

  • MIPS Kit - opis komponentov na cvičenia

  1. MIPS Úvodné cvičenie
  2. Programovanie AVR v jazyku C -- LEDky a tlačítka
  3. Vstupy a výstupy AVR -- oneskorenia a ošetrenie zákmitov
  4. Sériové komunikačné rozhranie + Bonus pre pokročilých
  5. Timer 1: Počítadlá a časovače AVR, Timer 0: Generovanie tónov
  6. Prerušenia

  7. Číslicovo-analógový prevodník (DAC) - Šírkovo modulovaný signál PWM
  8. Analógovo-číslicový prevodník
  9. LCD displej s radičom HD44780 - inteligentné periférie
  10. Meranie dĺžky impulzu 2 -- s prerusenim, bez neho, meranie jednej periody, meranie poctu impulzov
  11. Zbernica I2C
  12. Riadenie sústavy 1. rádu‎‎ alebo RC filter

Semestrálny projekt

Podmienky absolvovania

  1. Znalosť odprezentovanej problematiky
  2. Získanie zápočtu z cvičení
    • aktívne absolvovanie všetkých cvičení (max. 1 ospravedlnená neúčasť)
    • vypracovanie úloh z cvičení
    • vypracovanie projektu - programu a dokumentácie k nemu
  3. Získanie potrebného počtu bodov na skúške (min. 50% písomky)


Učitelia

  • Ing. Štefan Chamraz,PhD. (stefan.chamraz @ stuba.sk)
  • Ing. Richard Balogh, PhD. (richard.balogh @ elf.stuba.sk)

Literatúra a zdroje

Katalógové listy použitých obvodov (dostupné na internete). Okrem toho je literatúra vo forme odkazov pri každom cvičení.

Knihy


Ostatné

Jazyk C pre vnorené systémy


Utilitky a užitočnosti


Obsadenie pinov Arduino UNO

Port B Port C Port D
D8 PB0 ICP1 / CLK0 D14 PC0 A0 D0 PD0 RxD
D9 PB1 lcd D0 D15 PC1 A1 D1 PD1 TxD
D10 PB2 lcd D1 D16 PC2 sw03 D2 PD2 lcd RS
D11 PB3 lcd D2 D17 PC3 led02 D3 PD3 lcd R/W (?)
D12 PB4 lcd D3 D18 PC4 SDA D4 PD4 lcd E
D13 PB5 LED D19 PC5 SCL D5 PD5 T1 / PWM
D6 PD6 sw01
D7 PD7 sw02



Predchodcovia predmetu

Poznamky a ToDo's