SylabUZ

Generate PDF for this page

Microinformatic Systems Programming - course description

General information
Course name Microinformatic Systems Programming
Course ID 11.3-WI-INFD-PSM
Faculty Faculty of Computer Science, Electrical Engineering and Automatics
Field of study Computer Science
Education profile academic
Level of studies Second-cycle studies leading to MSc degree
Beginning semester winter term 2022/2023
Course information
Semester 3
ECTS credits to win 5
Course type obligatory
Teaching language polish
Author of syllabus
  • dr inż. Mirosław Kozioł
Classes forms
The class form Hours per semester (full-time) Hours per week (full-time) Hours per semester (part-time) Hours per week (part-time) Form of assignment
Lecture 30 2 18 1,2 Credit with grade
Laboratory 30 2 18 1,2 Credit with grade

Aim of the course

  • Zapoznanie z podstawowymi układami peryferyjnymi występującymi w systemach mikroinformatycznych i sposobami ich obsługi.
  • Rozwinięcie i ukształtowanie umiejętności w zakresie oprogramowania systemów mikroinformatycznych.

Prerequisites

Student powinien posiadać elementarną wiedzę w zakresie:

  • elektroniki analogowej i cyfrowej,
  • symboli stosowanych na schematach ideowych i analizy tych schematów,
  • programowania w języku C.

Scope

System mikroinformatyczny. Podstawowe składowe systemu mikroprocesorowego. System mikroinformatyczny a system mikroprocesorowy. Mikrokontroler jako przykład systemu mikroinformatycznego.

Procesor Cortex-M7. Rodzina procesorów Cortex. Architektura procesorów Cortex-M7: podstawowe bloki funkcjonalne, magistrale, model programisty.

Mikrokontrolery STM32F7 jako przykład zaawansowanego systemu mikroinformatycznego z procesorem Cortex-M7. Ewolucja mikrokontrolerów STM32. Architektura mikrokontrolerów STM32F7. Mapa pamięci. Ścieżki dostępu procesora do pamięci danych i programu. Dostępne układy peryferyjne. Elementy sprzętowe mikrokontrolera wspomagające debugwanie i śledzenie kodu programu.

Tworzenie oprogramowania dla systemów mikroinformatycznych. Proces tworzenia oprogramowania. Tworzenie kodu wynikowego. Narzędzia wspomagające tworzenie szablonu kodu programu dla mikrokontrolerów STM32F7 z graficznym interfejsem użytkownika. Biblioteki HAL. Podstawowe pliki składowe projektu generowanego przez konfigurator STM32CubeMX.

Blok generacji sygnałów zegarowych w mikrokontrolerach STM32F7. Dostępne źródła sygnałów zegarowych. Podstawowe rejestry konfiguracyjne. Konfiguracja bloku z wykorzystaniem programu STM32CubeMX.

Układy wejścia-wyjścia ogólnego przeznaczenia. Porty we-wy w mikrokontrolerach STM32F7. Podstawowe tryby pracy linii portów. Konfiguracja linii portów z bezpośrednim wykorzystaniem rejestrów i za pośrednictwem programu STM32CubeMX.

Wyjątki. Pojęcie wyjątku w mikrokontrolerach STM32F7. Kontroler NVIC przerwań. Priorytet przerwań. Priorytet grupy i podgrupy wyjątków. Obsługa wyjątków. Przerwania i zdarzenia generowane na liniach portów mikrokontrolera.

Interfejs I2C jako przykład lokalnego interfejsu szeregowego. Podstawowa charakterystyka interfejsu. Konfiguracja interfejsu w mikrokontrolerach STM32F7. Podstawowe funkcje biblioteki HAL do obsługi interfejsu. Przykład praktycznego wykorzystania interfejsu I2C do komunikacji ze znakowym wyświetlaczem LCD.

Liczniki. Budowa liczników w mikrokontrolerach STM32F7. Konfiguracja liczników z wykorzystaniem programu STM32CubeMX. Przykłady praktycznego wykorzystania liczników.

Współpraca mikrokontrolera z sygnałami analogowymi. Konfiguracja i obsługa przetworników analogowo-cyfrowych (A/C) i cyfrowo-analogowych (C/A) występujących w mikrokontrolerach STM32F7. Przykłady praktycznego wykorzystania przetworników A/C i C/A.

Teaching methods

Wykład konwencjonalny.

Ćwiczenia laboratoryjne.

Learning outcomes and methods of theirs verification

Outcome description Outcome symbols Methods of verification The class form

Assignment conditions

Warunkiem zaliczenia wykładu jest uzyskanie pozytywnej oceny z kolokwium przeprowadzonego w formie pisemnej.

Warunkiem zaliczenia zajęć laboratoryjnych jest uzyskanie pozytywnych ocen ze wszystkich przewidzianych do realizacji ćwiczeń.

Składowe oceny końcowej = wykład: 45% + laboratorium: 55%

Recommended reading

  1. Galewski M.: STM32. Aplikacje i ćwiczenia w języku C z biblioteką HAL. Wydawnictwo BTC, 2019.
  2. Kurczyk A.: Mikrokontrolery STM dla początkujących. Wydawnictwo BTC, 2019.
  3. Paprocki K.: Mikrokontrolery STM32 w praktyce. Wydawnictwo BTC, 2009.
  4. Szumski M.: Mikrokontrolery STM32 w systemach sterowania i regulacji. Wydawnictwo BTC, 2018.
  5. Bogusz J.: Lokalne interfejsy szeregowe w systemach cyfrowych. Wydawnictwo BTC, 2004.
  6. Yiu J.: The Definitive Guide to ARM Cortex-M3 and Cortex-M4 Processors. Elsevier Science & Technology, 2011. Dostępne pod adresem https://www.sciencedirect.com/book/9780124080829/the-definitive-guide-to-arm-cortex-m3-and-cortex-m4-processors z komputerów pracujących w sieci UZ.

Further reading

  1. Hadam P.: Projektowanie systemów mikroprocesorowych. Wydawnictwo BTC, 2004.
  2. Martin T.: The Designer's Guide to the Cortex-M Processor Family. Elsevier Science & Technology, 2016.
  3. Martin T.: The Designer's Guide to the Cortex-M Processor Family. A Tutorial Approach. Elsevier Science & Technology, 2013. Dostępne pod adresem https://www.sciencedirect.com/book/9780080982960/the-designers-guide-to-the-cortex-m-processor-family z komputerów pracujących w sieci UZ.
  4. Yifeng Z.: Embedded Systems with Arm Cortex-M Microcontrollers in Assembly Language and C. E-man Press LCC, Third edition, 2017.

Notes


Modified by dr inż. Mirosław Kozioł (last modification: 12-04-2022 14:05)