Opis predmeta
Uvod in pregled zgodovine razvoja in trenutno stanje tehnologije mikroprocesorjev. Osnovni gradniki digitalnih sistemov. Tehnologije in lastnosti pomnilnikov.
Arhitekture mikroprocesorjev. Zgradba in arhitektura jedra. Nabori inštrukcij. Elementi mikroprocesorskih sistemov.
Pregled in arhitektura mikrokrmilnikov Atmel AVR. Pregled razvojnih orodij. Organizacija registrov, pomnilnika, nabor inštrukcij in načini naslavljanja.
Sistemi kontrole delovanja mikrokrmilnikov, nadzor napajalne napetosti. Načini generiranja sistemske ure. Načini programiranja in razhroščevanja, načrtovanje in realizacija mikroprocesorskega vezja.
Periferne enote malih mikrokrmilnikov.
Tipične elektronska zgradbe digitalnih I/O linij, I/O registri. Časovniki in števci z razširjenimi funkcijami: CCP, ICP, PWM. analogni primerjalnik in referenca, A/D pretvornik.
Prekinitve in servisiranje prekinitev.
Upravljanje s porabo.
Prenosi podatkov: vzporedni in zaporedni prenos, takt in sinhronizacija. Asinhroni in sinhroni prenosi. Električne lastnosti komunikacij, potek signalov pri sprejemu in oddaji, kabli in priključki. Elektronska vezja za podporo komunikaciji. Standardne serijske komunikacije.
Predmet učimo na programih
Aplikativna elektrotehnika 1. stopnja
Cilji in kompetence
Predmet razvija sposobnosti za razumevanje uporabe mikroprocesorja v elektronskih sistemih. Razvija tudi sposobnost integracije mikroprocesorja z različnimi perifernimi enotami in nudi potrebne izkušnje za programiranje in odpravljanje napak pri delu s periferijo v različnih aplikacijah.
Metode poučevanja in učenja
Predavanja, laboratorijske vaje, projektno delo, predstavitev naloge.
Predvideni študijski rezultati
Ob uspešno zaključenih študijskih obveznosti pri tem predmetu naj bi študentje bili sposobni
- primerjati tehnologije integriranih vezij in pomnilnikov iz različnih vidikov.
- oceniti primernost in izbrati ustrezno arhitekturo mikrokrmilnika.
- analizirati preprosto strojno kodo mikrokrmilnika.
- predstaviti zgradbo, lastnosti in delovanje mikroprocesorskega jedra Atmel AVR in periferije.
- analizirati delovanje in prepoznati pomen posameznih registrov neke periferne enote na podlagi podatkovnega lista mikrokrmilnika Atmel AVR.
- identificirati možne težave, ki lahko nastanejo zaradi nepoznavanja detajlov delovanja periferije in jih ustrezno rešiti.
- uporabiti prekinitve za rešitev določenega problema.
- napisati delujočo kodo v jeziku c za dosego želenega delovanja neke periferne enote mikrokrmilnika Atmel AVR.
- ustrezno strukturirati kodo v programskem jeziku c za dosego nizke odvisnosti med moduli, preglednosti in dobre izmenljivosti med različnimi družinami mikrokrmilnikov.
Temeljni viri in literatura
- Jankovec M., Osnove mikroprocesorske elektronike, zapiski in slikovno gradivo predavanj, Ljubljana, 2016.
- Pirc M., Jankovec M., Osnove mikroprocesorske elektronike, navodila za laboratorijske vaje, Ljubljana, 2016.
- John L. Hennessy and David A. Patterson, Computer Architecture, A quantitative approach, Morgan Kaufmann Publishers Inc., ISBN 978-0-12-370490-0, 2006.
- Dhananjay V. Gadre, Programming and customising the AVR microcontroller, McGraw-Hill, ISBN: 0-0713-4666-X, 2001.
- Günther Gridling, Bettina Weiss, Introduction to Microcontrollers, 2006.
Bodi na tekočem
Univerza v Ljubljani, Fakulteta za elektrotehniko, Tržaška cesta 25, 1000 Ljubljana