A4B38NVS Návrh vestavěných systémů

Atributy předmětu
Kód předmětu: 
A4B38NVS
Název: 
Návrh vestavěných systémů
Garant: 
Fischer J.
Vyučující: 
Fischer J.
Kredity: 
6
Rozsah: 
2p+2l
Semestr: 
L
Zakončení: 
Z,ZK
Typ: 
A
Etapa: 
B
Role: 
PO

Předmět je zaměřen na problematiku návrhu mikroprocesorové části vestavných systémů. 
A4B38NVS 2015 stránky zde
  WWW stránky A4B38NVS od ZS 2013/14  Oprava po částečné havárii, případně proto zatím i stránky níže
Pomoc- náhrada stranek A4B38NVS 2013 - po dobu Havarie

Ve cvičeních se budou využívat 32- bitové mikroprocesory řady ARM Corrtex M3 v provedení STM32Fxxx firmy ST Microelectronics, částečně budou využity moduly s procesory STM32F103 z minulé výuky a moduly STM32 VL Discovery kit- íce informací lze nalézt v řadě článků na MCU serveru, případně STM32L Discovery kit..

 

STM32VL Discovery kit

 STM32 L Discovery

Stránky se upravují.

Informace k nástrojům používaným na cvičeních při vývojeaplikace s STM32 Discovery kitem lze nalézt také na

http://measure.feld.cvut.cz/vyuka/predmety/A4M38AVS

Cvičení jsou zaměřena na využití různých komponent vestavných systémů ve spolupráci s procesory s jádrem ARM Cortex M3  v provedení STM32Fxxx  v kitech  STM32 - VL Discovery  . Alternativní a novější varianty kitů jsou STM 32L Dsicovery. Po dohodě je možné zapůjčení modulů domů pro lepší domácí přípravu na cvičení. Student ručí za vrácení funkčního a nepoškozeného modulu nejpozději v zápočtovém týdnu.

Kit STM 32 VL Discovery podporuje využití demonstrační verze "code - limited (32 kB)" vývojového prostředí uVision 4  firmy Keil . Toto prostředí umožňuje obsahuje také simulátor vlastního mikroprocesoru ARM Cortex M3, takže pro první seznámení není potřebné ani HW vybavení. Přístup je na https://www.keil.com/download/product/  .

Manuálně zruční studenti si mohou ověřit své schopnosti při zapájení minimodulu s procesorem STM32F103, případně STM32F105, který pak budou využívat při realizaci vestavného systému na kontaktním poli. Pro ladění tohoto modulu bude využit STM32 VL Discovery kit.
Pro usnadnění domácí práce si zájemci mohou pořídit vlastní STM32 VL Discovery prostřednictvím některé z firem, např. Farnell - zde . Zde je možno pořídit i novější kit STM32L Discovery, případně STM32F0Discovery s procesorem STM32F051 (jednodušší  procesor s jádrem ARM Cortex - M0), nebo STM32F4Discovery ( výkonnější procesor s jádrem ARM Cortex -M4).  
Další informace o kitech lze naléz na stránkách firmy STMicroelectronics - zde k ST32VLDiscovery, zde k STM32F0Discovery, zde k STM32LDiscovery, zde k STM32F3Discovery a zde k  STM32F4Discovery.
Kit STM32F4 Discovery kit  s jádrem ARM - Cortex- M4, má velmi výhodný poměr výkon/cena. Doporučuje se  také pro domácí práci s procesory ARM Cortex M4 i pro seznámení se s problematikou zpracování signálu (podpora DSP instrukcí ve "Float. aritmetice").
Oba kity,  STM32F3Discovery i STM32F4Discovery, mají  na desce vyvedeno rozhrani USB aplikačního procesoru, takže uživatel tyto desky  může využít ve vlastní aplikaci, která je ovládána z PC prostřednictvím rozhraní USB s využitím programového rozhrani typu "virtual com port" popisovaného pro STM32 zde.
Všechny kity mají vyvedeno ladicí rozhraní SWD pomocí nějž (po odstranění zkratospojek) je možna ladit aplikaci procesoru zapájeného v jiné desce. V STM32VL Discovery je nástroj odpovídající starší verzi - STlink  ( verze 1), ostatních kitech ST32LDiscovery,... je integrován nástroj odpovídající  STlink/V2.

Více informací o uvedených procesorech, kitech a vývojových prostředcích a jejich použití v laboratořích
je též na stránkách zde.

Informace o použití kitu STM32 VL Discovery lze též nalézt na stránkách MCU serveru zde .

Samostatná stránka ke cvičením

Přednášky 2012
Přednáška 1Přednáška 1_2 
Přednáška  3 + zadání bodované úlohy 
Přednáška 4, 5 
Přednáška 6:  část 1 -logika, část 3 UART, LCD 
Přednáška 7  část 1- pokračování logika , část 2 oživení UART, dynamický odběr ,
Přednáška 9 test + Hodinové generátory 
Přednáška 10 Hod. gener. +  PORE, BOR , dohlížecí obvody WD , Čítače 
Přednáška 11  dokončení - Čítače
Přednáška 12 dokončení SPI, I2C Bus , začátek Mikrořadiče, paměti, bus 
Přednáška 13 Pokračování Mikrořadiče, paměti, bus  
Přednáška 14 Zobrazovače LCD, Nápájecí obvody pro vest. systémy
+ výklad na přednášce- příklady řešení vestavných systémů ( dle probl. okruhů)

Přednášky 2011
Přednáška 1
Přednáška 2 (verze zasílaná E-mailemv semestru) Přednáška 2 ( upr. verze)
Přednáška 3
Přednáška 4
Přednáška 5 
Přednáška 6
Přednáška 7
Přednáška 8
Přednáška 9
Přednáška 10 -11
Přednáška 12
Přednáška 13_částIIC_SPI  , Přednáška_13_část sběrnice, paměti 

 
 

Okruhy a některé kontrolní otázky ke zkoušce  2012 (drobné  korekce oproti v 2011),
(první část okruhů - jako byly  k testu v semestru 2012 - zůstává stejná) 

1. hodnocená úloha + zpráva   5 bodů
2. hodnocená úloha + zpráva   5 bodů
Test v semestru (v 9. týdnu)  20 bodů
Studie k projektu                      5 bodů
Realizace projektu a závěrečná zpráva 10 bodů
Test u zkoušky a zkouška      55 bodů

celkem max. 100 bodů

 

Bodové hodnocení ze cvičení platí pouze při kompletním splnění zadání a odevzdání ulohy a zpráv v termínu.
Následující text se jistě nebude týkat studnetů tohoto předmětu, nicméně  pro úplnost - případné plagiatorství (např. využití programových bloků řešících úlohy předmětu, jejichž autory jsou jiní studenti, využití kódů bez uvedení zdroje, případně autora) je důvodem pro neudělení bodů a případné i další postihy. Autor  musí být schopen po celý semestr vysvětlit strukturu a funkci svého  řešení i programového kódu k jednotlivým úlohám.

Test v semestru se koná v jediném společném termínu na konci přednášky.
Náhradní termín testu bude možný pouze v případě nemoci , či v jiném závažném a omluveném důvodu neúčasti.
Podmínkou zápočtu je aktivní učást na cvičeních a řešení jednotlivých úloh.
Řádný termín zápočtu  je v termínu řádného cvičení v zápočtovém týdnu. Pokud nejsou splněny podmínky zápočtu, cvičící stanoví se náhradní termín zápočtu,  který je nejpozději do konce druhého týdne zkouškového období (stanoveno pokynem ved. katedry).

 

Doporučená literatura

 

[1] Yiu J.: The definitive Guide to the ARM Cortex- M3. , ...Elsevier, 2007
[2] STM32F100x
[3] RM0041 Reference manual STM32F100xx advanced ARM-based 32-bit MCUs
[4] UM0986 User manual Developing your STM32VLDISCOVERY application using the MDK-ARM software
[5] STM32 MCU family
[6] STM32 MCU family PM0056 Programming manual STM32F10xxx Cortex-M3 programming manual
[7] Insider’s Guide STM32 An Engineer’s Introduction To The STM32 Series- materiál firmy Hitex
[8] DUI 0552A_Cortex_M3_devices_generic-user_Guide ...
[9] DDI0337E_cortex_m3_r1p1_trm .
[10] Programing Manual STM32 ..
[11] spmu159___Cortex_M3_Instruction_Set .
[12] CD00267113___STM32VLDiscovery_User.
[13]
[14]