|
|
KEI/PMK
Programování mikrokontrolérů
Garanti: Doc. Dr. Ing. Vjačeslav Georgiev
|
|
|
|
Předmět - cíle
KEI/PMK
- IS/STAG
Seznámit studenty s pokročilými metodami realizace výpočetních algoritmů.
Uvést studenty do problematiky výkonných počítačových struktur.
Naučit studenty navrhovat programy pro tyto hardwarové prostředky.
Naučit studenty posoudit vhodnost různých variant počítačů pro náročné aplikace.
Prohloubit znalosti studentů v oblasti počítačového zpracování signálů.
|
|
|
|
|
Přehled témat přednášek
1. |
Opakování - mikrokontroléry a mikropočítače - shrnutí KEI/MAP (KAE/MPP). Přehled vlastností STM32F411RE |
2. |
Architektura jádra ARM7, ARM9 - datový model, struktura, vlastnosti, sběrnicové technologie AMBA - AHB, APB; pipeline a jeho důsledky, programátorský model - operační módy, úrovně SW oprávnění, registry jádra; výjimky a přerušení - IRQ, FIQ, vektorový řadič VIC; rozšíření ARM jádra - TCM, koprocesory; instrukční sada ARM a Thumb |
3. |
Architektura jádra ARM Cortex-M3, M4 - struktura, vlastnosti, programátorský model - operační módy, úrovně SW oprávnění, zásobníky, registry jádra; paměťový model - mapa paměti, MPU, bit banding, synchronizace přístupů; výjimky a přerušení, reset systému, FPU, interní periférie jádra - System Control Space, NVIC, SysTick; debug jádra. |
4. |
Diagnostické a systémové prostředky procesorového jádra - systémové výjimky jádra, analýza chybových stavů, ochrana a diagnostika paměťových prostorů, HW prostředky pro debugging.
Interrupty a zásobník - obecné principy. Volání systémových služeb jádra, přepínání kontextu, synchronizace procesů. |
5. |
Pokročilé techniky programování jádra - ARM Assembler - UAL a instrukční sady ARM, Thumb a Thumb-2. Syntaxe a základní typy instrukcí, direktivy assembleru. Propojení jazyka C a assembleru - předávání parametrů a návratových hodnot funkcí. Řádkové utility a způsob generování výsledného kódu. Vývojové nástroje pro mikrokontroléry ARM. |
6. |
RTOS - Operační systémy reálného času - preemptivní a kooperativní, tasky a jejich řazení |
7. |
Prostředí STM32 CubeIDE ? ukázka HAL, LL knihoven |
8. |
Řízení komunikace v počítači - systémový řadič, sběrnice, externí obvody. Paměti (Pinker) |
9. |
Procesory RISC - struktura, činnost , stupně v řetězci - možné konflikty a jejich řešení, v řetězci, předvídání skoků (Pinker) |
10. |
Paměť CACHE - začlenění v počítači, strategie uvolňování, vliv na činnost procesoru (Pinker) |
11. |
Aritmeticko-logická jednotka. Speciální architektury procesorů a počítačů - superscalar, multiprocessor, multithreading (Pinker) |
12. |
Periférie 32-bitových počítačů - interní |
13. |
Knihovny pro mikrokontroléry Cortex-Mx:CMSIS - Cortex Microcontroller Software Interface Standard. STM32Fxxx Standard Peripherals Library, CubeMx, HAL Library
STMicroelectronics - přehled architektur mikrokontrolérů s jádrem Cortex-M - M0, M3, M4 a M7. Vývojové nástroje a prostředky pro STM32 |
Poslední změna:
19.09.2023
|
|
| |