The course builds on the subject Fundamentals of microprocessor technology and extends the theoretical and practical skills with hardware and software of specific class microprocessors and their applications. The emphasis is on practical training on school microprocessor development board that takes place in a modern, newly equipped laboratory. Students will be familiar with the techniques of programming microcontrollers and their use for controlling the embedded and external peripherals. At the end of the course, students should demonstrate that they can connect their knowledge of the sub-circuits to a large functional unit. It is advisable to pass subject Fundamentals of microprocessor technology, or at least have knowledge of algorithms development and C programming language.

Předmět navazuje na Základy mikroprocesorové techniky, rozšiřuje teoretické i praktické dovednosti s hardwarovými a softwarovými možnostmi určité třídy mikroprocesorů a jejich využitím. Důraz je kladen na praktickou část výuky na školních vývojových mikroprocesorových deskách, která probíhá v moderní, nově vybavené laboratoři. Studenti se podrobněji seznámí s technikami programování mikrokontrolerů, jejich využitím pro ovládání vestavěných i externích periferií. Na závěr předmětu by studenti měli prokázat, že umí znalosti z dílčích okruhů propojit do rozsáhlého funkčního celku. Doporučuje se předem abslvovat předmět Základy mikroprocesorové techniky, nebo alespoň mít znalosti z algoritmizace a jazyka C.

Students will be able to:

1. use microprocessor architecture for solving certain classes of problems and use basic techniques of the assembly programming language

2. control peripheral circuit microprocessor

3. measure non-electrical quantities by sensors and transmit data to PC

4. communicate with external equipment such as keyboard, display and parallel I/O ports

5. measure and control revolutions of DC motor

Studenti budou umět:

1. využít architekturu mikroprocesoru pro řešení určité třídy úloh a používat základní techniky programování v assembleru

2. ovládat periferní obvody mikroprocesoru

3. měřit neelektrické veličiny pomocí senzorů a předávat data nadřazenému PC

4. komunikovat s externími zařízeními typu klávesnice, display a V/V porty

5. měřit a řídit otáčky stejnosměrného motorku

R:Váňa V.,Začínáme s mikrokontrolery HC08,Technická Literatura BEN,2003,8073001241

R:Doughman G.,Programming the Motorola 68HC12 Family,Annabooks,USA,2000,8583915600

A:Herout P.,Učebnice jazyka C,Kopp,2010,9788072323838

Z:Váňa V.,Začínáme s mikrokontrolery HC08,Technická Literatura BEN,2003,8073001241

Z:Doughman G.,Programming the Motorola 68HC12 Family,Annabooks,USA,2000,8583915600

D:Herout P.,Učebnice jazyka C,Kopp,2010,9788072323838

Přednášky.

Experimentální práce v laboratoři.

Individuální konzultace.

Projekt.

Požadavky pro získání zápočtu:

Aktivní účast na seminářích. Vypracování a obhajoba tří samostatných programů, které demonstrují spolupráci základní mikroprocesorové desky s rozšiřujícími moduly.

Požadavky pro získání bodového hodnocení u zkoušky:

Písemný test a ústní zkouška. Bodové hodnocení 100-90 A, 89-80 B, 79-70 C, 69-60 D, 59-50 E, méně než 50 F.

1. Use of microprocessors in control systems. Methods of data processing.

2. Encoding data in a computer. Registers. The flow of instructions and data in the computer. CPU.

3. Assembly programming language. Integrated development environment CodeWarrior 08.

4. Communication with the microcontroller peripherals. Parallel and analog I/O controls.

5. Reset and R-T interrupt features.

6. Tools for communication with the technological process, timing system of microcontrollers.

7. Time functions implementation using timer/PWM module; serial communication interface modul.

8. External analog sensors, measurement of relative humidity.

9. External pulse-output sensors, measurement of temperature.

10. External parallel I/O module control.

11. Keyboard interrupt module. Control interface - matrix keyboard.

12. Control interface - LCD display.

13. DC motor control.

14. Revolution measurement. Identification of the system.

1. Aplikace mikroprocesorů v informačních a řídicích systémech. Metody zpracování dat.

2. Zobrazení dat v počítači. Registr, paměť. Tok instrukcí a dat v počítači. CPU. Jazyk strojových instrukcí3. Vlastnosti nástrojů pro generaci cílového kódu z vyšších programovacích jazyků, prostředí CodeWarrior 08.

4. Komunikace mikroprocesoru s periferiemi. Paralelní a analogové V/V zařízení mikroprocesoru.

5. Využití přerušovacího systému mikroprocesoru pro zpracování asynchronních událostí.

6. Prostředky pro styk s technologickým procesem, měření časových událostí.

7. Realizace složitých časových funkcí pomocí časovačů, přenos dat po sériové lince do PC.

8. Zpracování výstupů z externího analogového čidla, měření relativní vlhkosti.

9. Zpracování výstupů z externího pulsního čidla, měření teploty.

10. Ovládání externích rozšiřujících modulů - pro práci s paralelními V/V porty.

11. Prostředky pro uživatelské rozhraní - maticová klávesnice.

12. Prostředky pro uživatelské rozhraní - LCD display.

13. Ovládání externích rozšiřujících modulů - řízení otáček servomotoru.

14. Ovládání externích rozšiřujících modulů - měření otáček servomotoru, identifikace soustavy.

www.freescale.com - HCS08 Family, Reference Manual

www.freescale.com - M68HCS08 Microcontrollers, Data Sheet

Studijní opory:

www.freescale.com - HCS08 Family, Reference Manual

www.freescale.com - M68HCS08 Microcontrollers, Data Sheet

Sylaby - poskytované studentům přihlášeným na předmět

Algorithms and Programming.

Fundamental of Microprocessors Technology

Algoritmizace a programování

Základy mikroprocesorové techniky