Operácie

Laboratórium vnorených systémov: Rozdiel medzi revíziami

Zo stránky SensorWiki

Balogh (diskusia | príspevky)
Vytvorená stránka „Laboratórium vnorených sytémov na UAMT FEI STU sa v priebehu rokov postupne vyvíjalo od pôvodného pravoviska na Katedre automatizácie a regulácie v ktorom sme za…“
 
Balogh (diskusia | príspevky)
Bez shrnutí editace
 
(8 medziľahlých úprav od rovnakého používateľa nie je zobrazených.)
Riadok 4: Riadok 4:


Postupom času sme pracovali s mikropočítačmi rodiny [https://sk.wikipedia.org/wiki/MCS-51 Intel MCS-51] - de facto priemyselný štandard 8051 a vývojové pracovisko sa rozrástlo o vývojové kity pre procesory Siemens 80552, Motorola 68HC11 a k programátorom pamätí pribudli aj simulátor EPROM, obvodový emulátor procesorov x51, x552 a ďalších. Ako jedno z prvých pracovísk sme začali pracovať s kompilátorom jazyka C, vtedy pre procesory Motorola.  
Postupom času sme pracovali s mikropočítačmi rodiny [https://sk.wikipedia.org/wiki/MCS-51 Intel MCS-51] - de facto priemyselný štandard 8051 a vývojové pracovisko sa rozrástlo o vývojové kity pre procesory Siemens 80552, Motorola 68HC11 a k programátorom pamätí pribudli aj simulátor EPROM, obvodový emulátor procesorov x51, x552 a ďalších. Ako jedno z prvých pracovísk sme začali pracovať s kompilátorom jazyka C, vtedy pre procesory Motorola.  
== O laboratóriu ==


V súčasnej dobe sme schopní pracovať s 8-bitovými procesormi rodiny Intel x51, Microchip AVR, Microchip PIC ako aj 32-bitovými procesormi rôznych rodín ARM. Máme aj vývojové prostriedky pre populárne platformy Arduino, Raspberry Pi alebo micro:bit.  
V súčasnej dobe sme schopní pracovať s 8-bitovými procesormi rodiny Intel x51, Microchip AVR, Microchip PIC ako aj 32-bitovými procesormi rôznych rodín ARM. Máme aj vývojové prostriedky pre populárne platformy Arduino, Raspberry Pi alebo micro:bit.  
Riadok 14: Riadok 17:




Predmety, ktoré v laboratóriu vyučujeme:
Náplň činnosti laboratória: Vnorené (embedded) systémy a ich prepojenie, programovanie a integrácia.
Navrhovanie a konštrukcia elektronických zariadení. Senzory, inteligentné senzory a primárne spracovanie informácií. Digitálne
technológie a rapid prototyping.
 
 
=== Predmety, ktoré v laboratóriu vyučujeme: ===


* [[Mikropočítačové systémy (MIPS)]]
* [[Mikropočítačové systémy (MIPS)]]
Riadok 20: Riadok 28:
* [[ELSA|Elektronické systémy automobilov (ELSA)]]
* [[ELSA|Elektronické systémy automobilov (ELSA)]]
* [[MEMS_inteligentné_senzory_a_aktuátory]]
* [[MEMS_inteligentné_senzory_a_aktuátory]]
=== Výber z projektov realizovaných v laboratóriu ===
* [[Acrob]] - pôvodná vývojová doska kompatibilná s platformou Arduino
* [https://wiki.robotika.sk/robowiki/index.php?title=Mexle Mexle] - pôvodná vývojová platforma v spolupráci s FH Heilbronn v Nemecku
=== Výber z publikácií: ===
* Richard Balogh: ''[http://ap.urpi.fei.stuba.sk/balogh/pdf/10ATPplusAcrob.pdf Acrob - an Educational Robotic Platform]'', AT&P Journal Plus magazine, November, 2010. Vol. 10(2), pp. 6-9. <nowiki>[</nowiki>[http://ap.urpi.fei.stuba.sk/balogh/balogh2010h.html Abstract]<nowiki>] [</nowiki>[http://ap.urpi.fei.stuba.sk/balogh/balogh2010h.html BibTeX]<nowiki>] [</nowiki>[http://ap.urpi.fei.stuba.sk/balogh/pdf/10ATPplusAcrob.pdf PDF]<nowiki>]</nowiki>
* Richard Balogh: ''[http://ap.urpi.fei.stuba.sk/balogh/pdf/11RiEAcrob.pdf Laboratory exercises with Acrob robot]'', In: Proceedings of 2nd International Conference on Robotics in Education (RiE 2011)., pp. 41-46. Vienna, Austria. <nowiki>[</nowiki>[http://ap.urpi.fei.stuba.sk/balogh/balogh2011c.html Abstract]<nowiki>] [</nowiki>[http://ap.urpi.fei.stuba.sk/balogh/balogh2011c.html BibTeX]<nowiki>] [</nowiki>[http://ap.urpi.fei.stuba.sk/balogh/pdf/11RiEAcrob.pdf PDF]<nowiki>]</nowiki>
* Gruhler, Gerhard, et al. ''[https://ieeexplore.ieee.org/document/8421782 Active learning in engineering-MEXLE an open source lab-in-a-box system for students in electrical engineering, electronics, signal processing and programming classes]''. EDULEARN2019, Palma de Mallorca, Spain (2019).
==  Čo je to vnorený (embedded) systém? ==
Povedzme, že je to špecializovaný počítačový systém, obvykle jednoúčelový, často pracujúci v reálnom čase. Býva súčasťou väčšieho zariadenia obsahujúca okrem elektroniky a software aj mechanické časti. Na rozdiel od univerzálneho počítača, ako je napr. PC, ktoré môže vykonávať aj stovky rozlučných úloh v závislosti na programovom vybavení, vnorené systémy pracujú s pevným programom.
Definícia nie je ustálená, niekoľko ďalších vhodných nájdete tu:
http://www.google.com/search?q=define:Embedded+system
Možno lepšie ako definície poslúžia ukážky reálnych aplikácií, ktoré považujeme za vnorené:
<gallery>
Obrázok:Emb_Foto01.jpg|Riadiaca jednotka pevného disku Quantum.
Obrázok:Emb_Foto02.jpg|Riadiaca jednotka spaľovacieho motora Cummins.
Obrázok:Emb_Foto03.jpg|Riadiaca jednotka pokladne Qex
Obrázok:Emb_Foto04.jpg|Riadiaca elektronika trojfázového BLDC motora
Obrázok:Emb_Foto05.jpg|Elektronika žiarivkového svietidla
Obrázok:Emb_Foto06.jpg|Školský výučbový systém s procesorom Atmel AVR ATmega32
Obrázok:Emb_Foto07.jpg|Procesorová doska riadiacej jednotky robota PUMA 600.
Obrázok:Emb_Foto11.jpg|Vnútro ADSL modemu Netgear DG632
Obrázok:Emb_Foto12.jpg|Stavebnica LEGO Mindstorms - procesor a senzory
Obrázok:Emb_Foto18.jpg|Vehicle computer Microspace MPCX 47
Obrázok:Emb_Foto19.jpg|Procesor Javelin Stamp
Obrázok:Emb_Foto20.jpg|Procesor Basic Stamp II
</gallery>
== Vývojové prostriedky ==
Pri vývoji vnorených systémov sa obvykle firmware vytvára na univerzálnom počítači pomocou tzv. krížových prekladačov. K dispozícii býva široká škála vývojových nástrojov:
<gallery>
Obrázok:MMP_xEval01.jpg|USB programátor, LPT programátor a JTAG interface
Obrázok:MMP_xEval02.jpg|Atmel Dragon programátor a JTAG debugger
Obrázok:MMP_xEval03.jpg|Atmel AVR Studio IDE s integrovaným simulátorom
Obrázok:MMP_xEval04.jpg|Vývojové prostredie pre CPLD firmy Xilinx
</gallery>
Niektoré ďalšie pracoviská a informácie sa nachádzajú aj tu: http://uamt.fei.stuba.sk/kega/vysledky-pracoviska.html

Aktuálna revízia z 12:39, 22. máj 2021

Laboratórium vnorených sytémov na UAMT FEI STU sa v priebehu rokov postupne vyvíjalo od pôvodného pravoviska na Katedre automatizácie a regulácie v ktorom sme začali pracovať s mikroprocesorovými systémami na báze jednočipových mikrokontrolérov Tesla Piešťany MHB 8035 a MHB 8048 (klon Intel MCS-480) v roku 1988. Vývojové pracovisko pozostávalo z krížového prekladača bežiaceho na počítačí SM4-20, programátora pamätí EPROM a mazačky. K dispozícii sme mali aj vývojové kufríkové systémy PMI-80, SM-8035 a pod.

Postupom času sme pracovali s mikropočítačmi rodiny Intel MCS-51 - de facto priemyselný štandard 8051 a vývojové pracovisko sa rozrástlo o vývojové kity pre procesory Siemens 80552, Motorola 68HC11 a k programátorom pamätí pribudli aj simulátor EPROM, obvodový emulátor procesorov x51, x552 a ďalších. Ako jedno z prvých pracovísk sme začali pracovať s kompilátorom jazyka C, vtedy pre procesory Motorola.


O laboratóriu

V súčasnej dobe sme schopní pracovať s 8-bitovými procesormi rodiny Intel x51, Microchip AVR, Microchip PIC ako aj 32-bitovými procesormi rôznych rodín ARM. Máme aj vývojové prostriedky pre populárne platformy Arduino, Raspberry Pi alebo micro:bit.

Okrem bežného vybavenia simulátormi a počítačmi s potrebným programovým vybavením disponujeme paralelným univerzálnym programátorom ELNEC (viac ako 1000 rozličných typov obvodov), osciloskopmi s analyzátormi zberníc UART, i2c a SPI, JTAG interfejsom a ďalšími unikátnymi zariadeniami.

Laboratórium spolupracuje s výrobcami čipov NxP a ON Semiconductor, ktorí nám poskytujú vzorky čipov pre študentov.

Ďalšie drobné prístrojové vybavenie a návody k nemu nájdete na [samostatnej stránke].


Náplň činnosti laboratória: Vnorené (embedded) systémy a ich prepojenie, programovanie a integrácia. Navrhovanie a konštrukcia elektronických zariadení. Senzory, inteligentné senzory a primárne spracovanie informácií. Digitálne technológie a rapid prototyping.


Predmety, ktoré v laboratóriu vyučujeme:


Výber z projektov realizovaných v laboratóriu

  • Acrob - pôvodná vývojová doska kompatibilná s platformou Arduino
  • Mexle - pôvodná vývojová platforma v spolupráci s FH Heilbronn v Nemecku


Výber z publikácií:



Čo je to vnorený (embedded) systém?

Povedzme, že je to špecializovaný počítačový systém, obvykle jednoúčelový, často pracujúci v reálnom čase. Býva súčasťou väčšieho zariadenia obsahujúca okrem elektroniky a software aj mechanické časti. Na rozdiel od univerzálneho počítača, ako je napr. PC, ktoré môže vykonávať aj stovky rozlučných úloh v závislosti na programovom vybavení, vnorené systémy pracujú s pevným programom.

Definícia nie je ustálená, niekoľko ďalších vhodných nájdete tu: http://www.google.com/search?q=define:Embedded+system


Možno lepšie ako definície poslúžia ukážky reálnych aplikácií, ktoré považujeme za vnorené:

Vývojové prostriedky

Pri vývoji vnorených systémov sa obvykle firmware vytvára na univerzálnom počítači pomocou tzv. krížových prekladačov. K dispozícii býva široká škála vývojových nástrojov:


Niektoré ďalšie pracoviská a informácie sa nachádzajú aj tu: http://uamt.fei.stuba.sk/kega/vysledky-pracoviska.html