Konfigurovateľné mikroprocesorové systémy

Názov	Konfigurovateľné mikroprocesorové systémy
Forma	Prednáška a praktické cvičenia
Abstrakt	Všeobecnej architektúra počítača a mikrokontroléra, rozdiely a porovnanie. Návrh a tvorb hybridných elektronických systémov na báze mikrokontrolérov PSoC. Komunikácia mikrokontroléra s prostredím. Komunikačné protokoly a štandardy. Pripájanie a riadenie periférií.
Rozvrh	3/0/2
Hodnotenie	Spracovanie projektu a skúška
Poznámky	Predmetom projektu môže byť téma podľa vlastného výberu z oblasti prednášky a/alebo cvičení spracovaná v písomnej elektronickej podobe a verejne publikovaná na serveri KiWiKi. Hodnotenie a poznámky k projektu budú verejné a zverejnené v diskusii k práci. Pri písaní článkov sa riadte návodom s dôrazom na zadávanie vzťahov vo formáte kiwiki a korektné spracovanie obrázkov.

Všeobecný úvod

• Od počítača k mikrokontroléru
• Architektúra všeobecného počítača
• Architektúra mikrokontroléra
• Prehľad aktuálneho stavu technológie

Úvod do technológie PSoC

• Prehľad architektúry PSoC
• Elektrické a mechanické parametre architektúry PSoC
• Vývojové prostredie pre systémy PSoC

Assembler M8C

• Štruktúra assembleru - Assembler M8C
• Pseudoinštrukcie assembleru - Assembler M8C
• Makrá - Assembler M8C

Inštrukcie procesora M8C

• Prehľad inštrukcií procesora M8C
• Inštrukcie presunu dát - M8C
• Aritmetické inštrukcie - M8C
• Logické inštrukcie - M8C
• Inštrukcie pre prácu zo zásobníkom - M8C
• Skoky a podprogramy - M8C
• Špeciálne inštrukcie - M8C
• Prerušenia - M8C

Programové konštrukcie assembleru M8C

• Konštrukcia IF-ELSE (assembler)
• Konštrukcia SWITCH-CASE (assembler)
• Cykly DO-WHILE, FOR-LOOP (assembler)

GPIO - Všeobecne vstupy a výstupy PSoC

• Popis GPIO
• Konfigurácia GPIO pomocou designera obvodu
• Programová konfigurácia GPIO
• Módy portov (M8C)
• Pripojenie periférnych obvodov
• Pripojenie tlačítok a ošetrenie zákmitov

Sériová asynchrónna komunikácia - UART

• Historický vývoj UART
• Štandard RS232
• Štandard RS485
• Blok UART
• API UART
• Protokol MODBUS/uBUS
  • Popis protokolu MODBUS/uBUS
  • Implementácia protokolu MODBUS/uBUS

Sériové komunikačné zbernice

• Synchrónna komunikácia I2C
  • Meranie teploty pomocou LM92
  • Hodiny reálneho času
• Synchrónna komunikácia SPI
• Distribuovaný systém zber dát 1-Wire
  • Meranie teploty pomocou teplomera DS18S20

Čítače, časovače a šírkové modulátory PSoC

• Blok čítača a časovača (M8C)
• API čítača a časovača (M8C)
• Generovanie časových intervalov (M8C)
• Meranie času a frekvencie (M8C)
  • Presné meranie kapacity
  • Meranie polohy pomocou magnetostrikčného senzoru
• Šírkový modulátor PWM
• API PWM
  • Riadenie modelárskeho serva pomocou PWM

Analógové spracovanie signálov

• Prevodníky ADC
  • Aproximačné prevodníky
  • Delta-Sigma prevodníky
• Prevodníky DAC
• Analógové spracovanie signálov- zosilňovače
• Analógové spracovanie signálov - komparátor
  • Spracovanie prerušenia od komparátora
• Analógové spracovanie signálov - filtre
  • Návrh a realizácia filtrov

Všeobecné zásady tvorby programov

• Analýza
• Návrh
• Implementácia
• Testovanie a ladenie programu

1-Wire

• Protokol 1-Wire

Podklady k cvičeniam

1. Binárne čísla
   1. Reprezentácia a formáty zobrazenia čísel
   2. Prevody medzi číselnými sústavami
   3. Matematické operácie s binárnymi číslami
2. Vývojové prostredie PSoC
   1. Tvorba programov v PSoC Designer
   2. Vývojový kit CY3210