Mikropočítačové systémy (MIPS): Rozdiel medzi revíziami

Verzia 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

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

Cvičenia

MIPS Kit - opis komponentov na cvičenia

MIPS Úvodné cvičenie
Programovanie AVR v jazyku C -- LEDky a tlačítka
Vstupy a výstupy AVR -- oneskorenia a ošetrenie zákmitov
Sériové komunikačné rozhranie + Bonus pre pokročilých
Timer 1: Počítadlá a časovače AVR, Timer 0: Generovanie tónov
Prerušenia
Číslicovo-analógový prevodník (DAC) - Šírkovo modulovaný signál PWM
Analógovo-číslicový prevodník
LCD displej s radičom HD44780 - inteligentné periférie
Meranie dĺžky impulzu 2 -- s prerusenim, bez neho, meranie jednej periody, meranie poctu impulzov
Zbernica I2C
Riadenie sústavy 1. rádu‎‎ alebo RC filter

Semestrálny projekt

MIPS Projekt

Podmienky absolvovania

Znalosť odprezentovanej problematiky
Získanie zápočtu z cvičení
- aktívne absolvovanie všetkých cvičení (max. 1 ospravedlnená neúčasť)
- vypracovanie úloh z cvičení
- vypracovanie projektu - programu a dokumentácie k nemu
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

Elliot Williams: Make: AVR Programming. Learning to Write Software for Hardware. O'Reilly Media, 250 pages, 2014.
Friedrich Plötzeneder, Andreas Plötzeneder: Powerprojekte mit Arduino und C. (German Edition) Franzis Verlag, 1. ed., 241 pages, 2013.
Michael Margolis, Brian Jepson, Nicholas Robert Weldin: Arduino Cookbook., 3rd Edition. O'Reilly Media, Inc., 800 pages, 2020.
Ondrej Závodský: Programujeme AVR v jazyku C. Vlastným nákladom. Dostupné online. 2012.

Ostatné

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 V3 Pinout diagram
Arduino UNO Schematic diagram
Arduino Nano http://marcusjenkins.com/wp-content/uploads/2014/06/nano.pdf
Datasheet obvodu ~~Atmel~~ Microchip ATmega328P
Yahya Tawil: Understanding Arduino UNO Hardware Design. Technical Article, AllAboutCircuits.com. 2016

Jazyk C pre vnorené systémy

Michael Barr: Programming Embedded Systems in C and C++. O'Reilly Media; 1999.
Michael Barr: Embedded C Coding Standard. Barr Group Inc. 2018
Jason Sachs: Important Programming Concepts (Even on Embedded Systems) Part V: State Machines. Embedded Related web, 2015.

Utilitky a užitočnosti

AVR Calculator by Kevin Rosenberg http://radio-hobby.org/modules/tdmdownloads/singlefile.php?cid=8&lid=97 alebo http://web.archive.org/web/20130713104554/http://www.b9.com/elect/avr/kavrcalc/index.html
AVR Calc by Brandon Roberts https://sourceforge.net/projects/avrcalc/
AVRCalc by Jack Tidwell https://www.avrfreaks.net/forum/avrcalc-update
Obrázky by Alberto Piganti (phigixxx) https://github.com/bqlabs/ABC/tree/master/Images

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

MMP Monolitické mikropočítače (1998-2010) pozri všetky stránky k predmetu Category: MMP
DVPS - Distribuované vnorené počítačové systémy (2010-2014) pozri všetky stránky k predmetu Category: DVPS
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

@@ Riadok 36: / Riadok 36: @@
 # [[MIPS Úvodné cvičenie]]
 # [[Programovanie AVR v jazyku C]] -- LEDky a tlačítka
-# [[Vstupy a výstupy AVR]] -- oneskorenia a ošetrenie zákmitov<BR><BR>
+# [[Vstupy a výstupy AVR]] -- oneskorenia a ošetrenie zákmitov
 # [[Sériové komunikačné rozhranie]] + [[Sériové rozhranie a Processing|Bonus pre pokročilých]]
 # '''Timer 1:''' [[Počítadlá a časovače AVR]],  '''Timer 0:''' [[Generovanie tónov]]
-# [[Prerušenia]]
+# [[Prerušenia]]<BR><BR>
 # [[Číslicovo-analógový prevodník (DAC)]] - Šírkovo modulovaný signál PWM
 # [[A/D_prevodník|Analógovo-číslicový prevodník]]