Opis predmeta
Osnovna zasnova vgrajenih sistemov – Von Neumanov računalniški model,
Razlaga principov na primeru, npr. ARM7 Cortex M jedro procesorja (zgradba, enote, cevovod, MMU),
Programiranje v zbirniku,
Prekinitve (procesorski načini, prioritete dogodkov, vektorska tabela, sklad, negnezdeni, gnezdeni prekinitveni program, prioritete)
Izvajanje v realnem času (uporaba časovnikov, čuvaj časa),
Priključevanje V/I periferije na paralelna vrata, specifičnosti sistemov v avtomatiki,
Priključevanje V/I periferije preko sinhronskih in asinhronskih vodil,
Pomnilnik in povezovanje, sinhronski/asinhronski,
Prenašanje podatkov s pomočjo neposrednega dostopa (DMA),
Razvojni pristopi, debuging (razhroščevanje), testna orodja in tehnike.
Osnove večjedrnih sistemov na čipu.
Predmet učimo na programih
Aplikativna elektrotehnika 1. stopnja
Cilji in kompetence
(a) Spoznati teoretične osnove zgradbe vgrajenih sistemov, primarno tistih v avtomatiki.
(b) Uporaba razvojnega sistema preko zbirnika in jezika C.
(c) Nadgrajevanje znanj iz Programiranje I in II, Digitalna tehnika v funkcionalen vgrajeni sistem (pri čemer je periferija v laboratoriju podana).
(d) Končno: samostojnost pri uporabi vgrajenih sistemov, prekinitev, časovnikov, čuvaja časa.
Metode poučevanja in učenja
Predavanja v raznih oblikah, navodila za laboratorijske vaje, individualno laboratorijsko delo. Vsak študent uporablja lasten zmogljiv razvojni sistem, sicer cenovnega razreda enega učbenika. Praktične vaje v obliki, ki omogoča nadaljnjo poglobljeno individualno delo. Za specifična področja so vabljeni predavatelji iz mednarodno priznane slovenske industrije na tem področju.
Predvideni študijski rezultati
Po uspešno opravljenem modulu naj bi bili študenti zmožni:
- pojasniti zgradbo mikrokrmilnika in vgrajenega sistema kot celote,
- zasnovati kompleksnejše programe vgrajenega sistema v C jeziku,
- uporabiti zbirnik za osnovno programiranje mikrokrmilnika,
- izdelati programe z uporabo časovnikov,
- analizirati delovanje programov po korakih in kot celota, s spremljanjem stanja v notranjih enotah mikrokrmilnika,
- zasnovati prekinitvene programe.
Temeljni viri in literatura
-
Tammy Noergaard, Embeded Systems Arhitecture – A Comprehensive Guide for Engineers and Programmers, CreateSpace , 01238219670-123-82196-7, 2012.
-
Jonathan W. Valvano, Real-Time Interfacing to Arm® Cortex(TM)-M Microcontrollers, CreateSpace, 2011, ISBN ISBN-10: 1-463-59015-6.
-
Steve Furber, ARM System-On-Chip Arhitecture, Addison Wesley, 2000, ISBN 0-201-67519-6.
-
Abderazek Ben Abdallah, Advanced Multicore Systems-On-Chip, Springer, 2017, ISBN 978-981-10-6091-5.
-
Cortex M mikrokrmilnik, zbrano študijsko gradivo, 2023, PDF datoteke na spletni strani predmeta.
Bodi na tekočem
Univerza v Ljubljani, Fakulteta za elektrotehniko, Tržaška cesta 25, 1000 Ljubljana