Přednášky:
Požadavky na mikropočítačový systém pro využití v automotive, základní součásti tohoto systému
Mikrokontroléry a procesory pro použití v automobilových systémech. Přehled architektur a jejich vlastností, možnosti využití v jednotlivých oblastech.
Digitální vstupy a výstupy. Obvodové ošetření vstupů proti rušivým vlivům, zpracování impulzních signálů, galvanicky oddělné vstupy.
Impulzní výstupy mikropočítačového systému (PWM), galvanické oddělní výstupů, obvodové řešení výkonových výstupů.
Možnosti analogového výstupu mikropočítačových systémů. Přehled typů (principů) D/A převodníku, PWM jako analogový výstup.
Analogové vstupy mikropočítačových systémů, přehled typů A/D převodníků a jejich principů.
Sběrnice pro komunikaci s periferními obvody mikropočítačového systému, I2C, SPI, OneWire, a další.
Sběrnice pro přenos dat a komunikaci s okolními systémy. Přehled jednotlivých sběrnic a jejich využití.
Sběrnice CAN, dělení dle normy, adresování, arbitrace a priority přenosu, přenášení dat, zabezpečení chyb při přenosu, fyzická vrstva a její řešení.
Sériové sběrnice rozdělení, základní vlastnosti, sběrnice USART.
Sběrnice USART fyzické vrstvy a jejich aplikace (RS-232, RS-485/422), sběrnice LIN vlastnosti, využití, aplikace.
Hardwarové řešení mikropočítačového systému pro využití v oblasti automotive. Případové studie a ukázkové řešení různých systémů.
Vývojové prostředky pro tvorbu aplikačního software. Sestavení programových modulů, vzájemné vazby. Rozdělení strojového času.
Návrh programových modulů a ovládačů periferii.
Laboratoře:
Obvody pro přizpůsobení vstupních digitálních signálů.
Obvody pro digitální výstupní a výkonové signály.
Výstupní analogové obvody řídicích systémů, D/A převodníky, měření jejich vlastností.
Vstupní analogové obvody řídicích systémů, zpracování analogových signálů, A/D převodníky a jejich vlastnosti.
Analogový výstup realizovaný pomocí PWM generátoru, měření jeho vlastností.
Seznámení se s vývojovými nástroji pro návrh aplikačního SW a s univerzální platformou pro vývoj aplikací mikropočítačových řídicích systémů.
Test 1.
Návrh jednoduché aplikace pro generování obdélníkového signálu (Blik LED).
Komunikace pomocí sériové sběrnice pro potřeby výpisu ladících informací.
Zpracování impulzního digitálního signálu pomocí MCU.
Zpracování analogových dat, A/D a D/A převodník.
Použití sběrnice I2C a SPI pro komunikaci s periferními obvody.
Komunikace pomocí sběrnice CAN.
Test 2.
Semestrální projekt
Teoretický návrh mikropočítačového systému s ověřením programového vybavení na univerzální vývojové platformě.
Požadavky na mikropočítačový systém pro využití v automotive, základní součásti tohoto systému
Mikrokontroléry a procesory pro použití v automobilových systémech. Přehled architektur a jejich vlastností, možnosti využití v jednotlivých oblastech.
Digitální vstupy a výstupy. Obvodové ošetření vstupů proti rušivým vlivům, zpracování impulzních signálů, galvanicky oddělné vstupy.
Impulzní výstupy mikropočítačového systému (PWM), galvanické oddělní výstupů, obvodové řešení výkonových výstupů.
Možnosti analogového výstupu mikropočítačových systémů. Přehled typů (principů) D/A převodníku, PWM jako analogový výstup.
Analogové vstupy mikropočítačových systémů, přehled typů A/D převodníků a jejich principů.
Sběrnice pro komunikaci s periferními obvody mikropočítačového systému, I2C, SPI, OneWire, a další.
Sběrnice pro přenos dat a komunikaci s okolními systémy. Přehled jednotlivých sběrnic a jejich využití.
Sběrnice CAN, dělení dle normy, adresování, arbitrace a priority přenosu, přenášení dat, zabezpečení chyb při přenosu, fyzická vrstva a její řešení.
Sériové sběrnice rozdělení, základní vlastnosti, sběrnice USART.
Sběrnice USART fyzické vrstvy a jejich aplikace (RS-232, RS-485/422), sběrnice LIN vlastnosti, využití, aplikace.
Hardwarové řešení mikropočítačového systému pro využití v oblasti automotive. Případové studie a ukázkové řešení různých systémů.
Vývojové prostředky pro tvorbu aplikačního software. Sestavení programových modulů, vzájemné vazby. Rozdělení strojového času.
Návrh programových modulů a ovládačů periferii.
Laboratoře:
Obvody pro přizpůsobení vstupních digitálních signálů.
Obvody pro digitální výstupní a výkonové signály.
Výstupní analogové obvody řídicích systémů, D/A převodníky, měření jejich vlastností.
Vstupní analogové obvody řídicích systémů, zpracování analogových signálů, A/D převodníky a jejich vlastnosti.
Analogový výstup realizovaný pomocí PWM generátoru, měření jeho vlastností.
Seznámení se s vývojovými nástroji pro návrh aplikačního SW a s univerzální platformou pro vývoj aplikací mikropočítačových řídicích systémů.
Test 1.
Návrh jednoduché aplikace pro generování obdélníkového signálu (Blik LED).
Komunikace pomocí sériové sběrnice pro potřeby výpisu ladících informací.
Zpracování impulzního digitálního signálu pomocí MCU.
Zpracování analogových dat, A/D a D/A převodník.
Použití sběrnice I2C a SPI pro komunikaci s periferními obvody.
Komunikace pomocí sběrnice CAN.
Test 2.
Semestrální projekt
Teoretický návrh mikropočítačového systému s ověřením programového vybavení na univerzální vývojové platformě.