MT1 - Mikropořítačová technika 1

Cíle předmětu vyjádřené dosaženými dovednostmi a kompetencemi

Rozumět tvorbě aplikačních programů pro jednočipové mikropočítače v jazyku C.

Učební výstupy jsou stanoveny tak, aby studenti byli schopni identifikovat, aplikovat a řešit úlohy z oblasti tvorby mikropočítačových systémů.

Vyučovací metody

Přednášky
Cvičení (v učebně)
Experimentální práce v laboratoři
Projekt

Anotace

Mikroprocesor a mikrořadič. Připojování obvodů ke sběrnici. Počítače a procesory architektury von Neumannovy a harvardské. Mikroprocesor, bloková struktura. Instrukce, strojové a operační cykly, stavy. Aritmetická a logická jednotka. Paměti. Podpůrné obvody mikroprocesoru. Handshake. Interrupt. Strojový kód, assembler, vztah k vyšším jazykům. Signálový procesor. Procesory CISC/RISC.

Povinná literatura:

Minasi, M. : The Complete PC Upgrade & Maintenance Guide. www.microchip.com 39582a.pdf - datasheet procesoru PIC16F877A.

Doporučená literatura:

Jahelka, M. : Programování jednočipových mikropočítačů PIC. ISBN 978-80-248-1695-1. Stephen G. Kochan : Programming in C. ISBN 978-0672326660.

Forma způsobu ověření studijních výsledků a další požadavky na studenta

Kontrola studia :
Předvedení Projektu č.1 v 5. týdnu semestru, 8 nebo 3 nebo 0 bodů.
Předvedení Projektu č.2 v 8. týdnu semestru, 12 nebo 4 nebo 0 bodů.
Předvedení Projektu č.3 v 13. nebo 14. týdnu semestru, 16 nebo 5 nebo 0 bodů.

Podmínky pro zápočet :
Student musí dosáhnout minimálně 24 bodů.

E-learning

Další požadavky na studenta

Další požadavky na studenta nejsou kladeny.

Prerekvizity

Předmět nemá žádné prerekvizity.

Korekvizity

Předmět nemá žádné korekvizity.

Osnova předmětu

1. Základy mikropočítačové techniky, mikroprocesor/mikrořadič, registry. Mikroprocesory PIC Microchip. Vývojové prostředí MPLAB X, vytvoření projektu v něm.
2. Instrukce procesoru PIC16F877A. Sériové rozhraní tohoto mikroprocesoru a jeho programová obsluha.
3. Sběrnice I2C, principy, předvedení komunikace PIC16F877A x SAA1064.
4. D/A převodník násobící, A/D převodník integrační, paralelní, převodník s modulací Sigma-Delta.
5. Aproximační A/D převodník, jeho realizace na procesoru PIC16F877A, jeho programová obsluha.
6. Šířkově modulovaný výstup (PWM) procesoru PIC16F877A, programová obsluha.
7. Rozhraní SPI, demonstrace na komunikaci s MCP41100.
8. Čitače/časovače procesoru PIC16F877A, časovač0, časovač1(záchytné, porovnávací a šířkově modulační vlastnosti), časovač2, WatchDog časovač. Demonstrační programy
9. Vnitřní datová EEPROM v PIC16F877A, čtení/zápis. Analogové komparátory tohoto procesoru, jejich programovatelná napěťová reference. Ilustrační programy.
10. Přerušovací systém procesoru PIC16F877A, návratová adresa, zásobník, zdroje přerušení,.
11. Typické programové úlohy - obsluha klávesnice, součin dvou bajtů.
12. Reset procesoru PIC16F877A, události vyvolávající Reset.
13. Paměti.
14. Časová rezerva . signálové procesory, trendy ve vývoji mikroprocesorů.

Projekty :
P1 : Vytvoření programu malé náročnosti v jazyku C pro PIC16F877A.
P2 : Vytvoření programu střední náročnosti v jazyku C pro PIC16F877A.
P3 : Vytvoření programu větší náročnosti v jazyku C pro PIC16F877A.

Počítačové laboratoře:

1. Seznámení s obsahem cvičení a kreditním systémem. Zadání projektů k naprogramování, stanovení termínů kontroly zadaných projektů. Bezpečnost práce v učebně, prokazatelné proškolení. Práce s vývojovým prostředím MPLAB X.
2. Práce s MPLAB X a mikroprocesorovým vývojovým kitem MDK1618, práce na projektu P1.
3. Práce s MDK1618 : práce na projektu P1.
4. Práce s MDK1618 : práce na projektu P1.
5. Předvedení projektu P1, klasifikace : 8 nebo 1 nebo 0 bodů.
6. Práce s MDK1618 : práce na projektu P2.
7. Práce s MDK1618 : práce na projektu P2.
8. Předvedení projektu P2, klasifikace : 12 nebo 1 nebo 0 bodů.
9. Práce s MDK1618 : práce na projektu P3.
10. Práce s MDK1618 : práce na projektu P3.
11. Práce s MDK1618 : práce na projektu P3.
12. Práce s MDK1618 : práce na projektu P3.
13. První termín předvedení projektu P3, hodnocení 20 nebo 1 nebo 0 bodů.
14. Druhý termín předvedení projektu P3, hodnocení 20 nebo 1 nebo 0 bodů.