A4M38AVS - Aplikace vestavných systémů - verze pro rok 2015

Základní informace o předmětu
Kód předmětu: A4M38AVS Název: Aplikace vestavných systémů Etapa: M
Rozsah: 2p+2l Garant: Fischer J. Vyučující: Fischer J., Sedláček R. Kredity: 6
Semestr: L Zakončení: Z,ZK Typ: A Role: PO
Odkaz v Bíle knize: http://www.fel.cvut.cz/education/bk/predmety/12/58/p12587004.html
Rozvrh předmětu:
Návody a studijní materiály:
Informace o předmětu

Aktuální informace o předmětu naleznete ve fakultním informačním systému MOODLE.

 

Tento předmět byl podpořen z Fondu rozvoje vysokých škol v roce 2013 (projekt č. 1256/2013).

Předmět je určen pro studenty magisterské studia pro obor Otevřená informatika a je otevírán výhradně v letní semestru. Přednášky jsou zaměřeny na problematiku návrhu a aplikací vestavných systémů. Cvičení jsou zaměřena na využití různých komponent vestavných systémů ve spolupráci s procesory s jádrem ARM Cortex M3 v provedení STM32F100 nasazených v AVS kitech na bázi STM32 - VL Discovery kitu.

Studenti jsou též v základní míře seznámeni s problematikou číslicového zpracování signálu. Této problematice jsou věnovány celkem 2 přednášky a 2 laboratorní cvičení. K dispozici jsou vývojové kity firmy Analog Devices ADSZ- BF529 EZ-KIT LITE.

Dokumentace, specifikace, popis kitů i vývojvých prostředí k používaných s vývojovými kity (viz odkazy v tabulce níže)

AVS kit s procesorem STM32F100RB  
EZ KIT s procesorem ADSP BF592  

Předchozí stránky předmětu Aplikace vestavných systémů

Přednášky

Tématické okruhy přednášek v této sekce nenahrazují vřele doporučovanou účast na přednáškách. Postupně zde budou doplňovány další užitečné zdroje informace a materiály pro snazší pochopení problematiky využití procesorů řady ARM - CORTEX M3, resp. signálových procesorů BlackFin BF 5xx.

Tématické okruhy přednášek

1. přednáška : Úvod, podmínky zápočtu 2015 
2. přednáška :  Náplň přednášky , STM32 prezenace,
3., 4.  přednáška: Logika, výstupy ( dopl. verze na před. 4)
5. přednáška Napájení, blokování vest. systémů 
6. přednáška : Přímá číslicová syntéza (DDS), Signálové procesory (DSP)
7. přednáška : Metody DSP (A/D převodníky,číslicové filtry) 
8. přednáška : Medody DSP (decimace, interpolace, DFT, FFT, korelace) 

10.přednáška Vstupy, výstupy, rozhraní
11.přednáška Optoel. a obrazové senzory pro vest. systémy 
12. přednáška Akční a silové výstupy 
13.přednáška Procesory a obvody pro vest. systémy  

Další tématikcé okruhy budou postupně přidávány

Doplňkové materiály vhodné pro samostudium

Další doporučení literatura

  1. Yiu J.: The definitive Guide to the ARM Cortex- M3. , ...Elsevier, 2007
  2. Datasheet k procesoru STM32F100 
  3. UM0986 User manual Developing your STM32VLDISCOVERY application using the MDK-ARM software
  4. STM32 MCU family
  5. STM32 MCU family PM0056 Programming manual STM32F10xxx Cortex-M3 programming manual
     
Cvičení

Harmonogram laboratorních cvičení

1. týden
Vývojové prostředí - IDE  pro procesory STM32Fxxx  řady ARM - Cortex M3

Kit STM 32 VL Discovery, ovládání výstupů, řízení LED, změna frekvence stavu výstupů - blikání, čtení stavu vstupů, čtení tlačítka, změna blikání podle stavu tlačítka

2.týden
Úloha 1 - Cyklovač - ovládání  7-segmentových LED zobrazovačů sério-paralelním
( zadání úlohy
Ovládání výstupů posuvným sério-paralelním registrem 

3.týden
Úloha 1 - dokončení řešení úlohy 1 a její odevzdání

4.týden
Úloha 2  - bodovaná úloha  elektronický zámek zadání úlohy )
Návrh a realizace řídící jednotky elektrického zámku se zobrazením pomocí LCD, ovládání a konfigurace prostřednictvím rozhraní USB, případně RS232

5.týden
Úloha 2 - řešení úlohy elektronického zámku

6.týden
Úloha 2  - dokončení řešení úlohy 2, kontrola, odevzdání

7.týden
1. Odevzdání zprávy k úloze 2
2. Úloha 3 - Generace signálu metodou  DDS  pomocí signálového procesoru ADSP BF592 - použití metody přímé číslicové syntézy (DDS) pro generování signálu signálovým procesorem Blackfin ADSP- BF592  zadání úlohy )

8.týden
1. Odevzdání studie k projektu
2. Úloha 4   - Implementace číslicových filtrů - Implementace číslicových filtrů FIR, případně IIR na signálovém procesoru ADSP-BF592 zadání úlohy )

9.týden
Úloha 5 - samostatný projekt - "Monitorovací systém s grafickým LCD", Odsouhlasení náplně projektu

Návrh a realizace vestavného systému formou samostatného projektu s využitím "AVS kitu" s procesorem STM32F100. Základní úloha - monitorování pohybu a záznam dat, zobrazení dat na LCD.  Jsou možné i další varianty úlohy, po odsouhlasení studie cvičícím. Podmínka - využít minimálně: grafický LCD zobrazovač, akcelerometr, ovládací tlačítka, sériovou komunikaci s PC pro  konfigurace systému a možnost čtení zaznamenaných dat pomocí PC. Jako projekt je možno realizovat též formu herní konzole 10

10. týden 
Úloha 5 - řešení projektu - kontrola části - zobrazení na grafickém LCD

11. týden 
Úloha 5 - řešení projektu - čtení informace z akcelerometru a zobrazení na graf. LCD
 

12. týden
Úloha 5 - kontrola řešení projektu
, odevzdání projektu
 

13. týden
Úloha 5 - závěrečná kontrola projektu -  (po případných korekcích) odevzdání zprávy včetně dokumentace (závěrečné zprávy), zápočet

Bodové hodnocení

Test v semestru (9.týden):  max. počet 15 bodů

Test se píše dne 15.4.2015 v 11 hod v míst. E1-7
Okruhy k testu v semestru  část 1 
Okruhy k testu v semestru - část 2 (metody zpracování signálu)
Hodnocená úloha 2: max. počet 10 bodů
Studie k projektu:  max. počet 5 bodů
Projekt (plná funkčnost): max. počet 15 bodů
Závěrečná zpráva k projektu: max. počet 5 bodů

Celkem  za semestr: max. počet 50 bodů
Body u zkoušky:  max. počet 50 bodů

Výsledné hodnocení dáno stupnicí ETCS.

Účast na cvičení je povinná. 

Hodnocení úloh - plný počet bodů při hodnocení úloh je pouze při splnění zadání, odevzdání úloh a zpráv v plné kvalitě a  v termínu.
Za pozdější odvzdání, neúplné splnění úkolu, či nižší nebo neúplnou zprávu se přiznává snížený počet bodů.
Úlohy řeší každý samostatně. Plagiátorství je postihováno.  V kódu, ve zprávách a další  dokumentaci  v případě použití cizích pramenů musí být uveden zdroj a upřesněn rozsah ( "co přesně bylo využito").

Zprávy se odevzdávají pouze v elektronické formě, povinou přílohou jsou též všechny zdrojové kódy. Obrázky je možno kreslit s využitím vhodných programů pro vektorovou grafikau , např. též pomocí volného programu Inkscape.

Náplní zkoušky jsou témata prezentovaná na přednáškách i problematika řešená v rámci lab. cvičení.

Předmět je hodnocen podle následující ECTS klasifikační stupnice: