1. SylabUZ
2. Wydział Nauk Inżynieryjno-Technicznych
3. semestr zimowy 2021/2022
4. Informatyka - drugiego stopnia z tyt. magistra inżyniera
5. Programowanie systemów mikroinformatycznych

Wygeneruj PDF dla tej strony

Programowanie systemów mikroinformatycznych - opis przedmiotu

Cel przedmiotu

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

Wymagania wstępne

Zapisz zmiany

Student powinien posiadać elementarną wiedzę w zakresie:

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

Zakres tematyczny

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.

Metody kształcenia

Wykład konwencjonalny.

Ćwiczenia laboratoryjne.

Efekty uczenia się i metody weryfikacji osiągania efektów uczenia się

Opis efektu	Symbole efektów	Metody weryfikacji	Forma zajęć

Warunki zaliczenia

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%

Literatura podstawowa

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.

Literatura uzupełniająca

1. Martin T.: The Designer's Guide to the Cortex-M Processor Family, Elsevier Science & Technology, 2016.
2. Hadam P.: Projektowanie systemów mikroprocesorowych, Wydawnictwo BTC, 2004.

Uwagi

Zmodyfikowane przez dr inż. Mirosław Kozioł (ostatnia modyfikacja: 25-04-2021 20:30)