Programowanie mikrokontrolerów

Umiejętność programowania w językach C i C++ w podstawowym zakresie. Podstawowa wiedza z zakresu układów elektronicznych (rezystor, kondensator, dioda, tranzystor).

w sali

Celem zajęć jest zapoznanie słuchaczy z problematyką programowania mikrokontrolerów w językach C/C++, projektowaniem, budową i uruchamianiem układów elektronicznych.

Program:

1. Obszary zastosowań mikrokontrolerów. Budowa mikrokontrolerów na przykładzie układów typu AVR i ARM. Środowisko projektowe eagle.

2. Programowanie mikrokontrolerów w językach wysokiego poziomu C/C++. Środowiska programistyczne dostępne w systemach Linux I MS Windows. Konfiguracja i programowanie mikrokontrolera. Rodzaje programatorów. Obsługa wejść i wyjść binarnych.

3. Wykorzystanie biblioteki standardowej. Programowanie obiektowe w programow-aniu mikrokontrolerów. Efektywne zapisywanie programów.

4. Programowe generowanie opóźnień, sygnałów o zadanej częstotliwości I wy-pełnieniu. Generowanie sygnałów przy pomocy wewnętrznych liczników.

5. Mechanizm przerwań. Zapisywanie procedur obsługi przerwań. Przerwania gen-erowane przez sygnały zewnętrzne oraz z układów wewnętrznych. Hierarchia przerwań. Włączanie i wyłączenie systemu obsługi przerwań.

6. Komunikacja z użytkownikiem. Multipleksowany wyświetlacz LED, tekstowy i grafic-zny wyświetlacz LCD. Obsługa klawiatury. Wykrywanie naciśnięć pojedynczych i wielokrotnych, krótkich i długich. Wykorzystanie mechanizmu przerwań.

7. Interfejsy szeregowe: RS232, I2C, SPI, 1-wire.

8. Pomiar częstotliwości, liczby impulsów, czasu trwania impulsu z wykorzystaniem liczników wewnętrznych i komparatora napięcia. Pomiar napięcia przy pomocy przetwornika A/C.

9. Dodatkowe układy mikrokotrolerów. System automatycznego zerowania. Nieulotna pamięć EEPROM. Pamięć programu FLASH.

10. Obsługa interfejsu USB.

Opis sporządził Paweł Klimczewski.

1. Jarosław Doliński, "Mikrokontrolery AVR w praktyce", Wydawnictwo BTC

2. Opisy producentów wykorzystywanych układów (Atmel, Philips).

3. Henryk Wieczorek, "Kurs obsługi programu Eagle", miesięcznik Elektronika Praktyczna, numery od 5/2006 do 9/2006.

4. U. Tietze, Ch. Schenk, "Układy półprzewodnikowe", WNT

Wiedza: student zna i rozumie zasady budowania i programowania układów elektronicznych z mikrokontrolerami.

Umiejętności: student potrafi zbudować układ i napisać program sterujący jego pracą.

Kompetencje społeczne: student jest gotów do zbudowania układu i/lub napisania programu sterującego układem np. w ramach grupy prowadzącej badania w jednostce.

Ocenie podlega opis projektu układu elektronicznego wykorzystującego mikrokontroler, zaprojektowanego, zbudowanego i oprogramowanego przez studenta.

Kryteria oceniania:

- Samodzielnie zaprojektowana płytka PCB.

- Wykorzystanie przynajmniej dwóch przerwań.

- Wykorzystanie przynajmniej jednego układu sprzętowego związanego z transmisją

danych (RS232, SPI, I2C).

- Wykorzystanie przynajmniej jednego z pozostałych układów sprzętowych (m.in.

liczniki, przetwornik analogowo-cyfrowy, watchdog, układ oszczędzania energii).

- Kod źródłowy elegancki i dobrze skomentowany.

- Dokumentacja w postaci strony WWW.