Časový harmonogram přednášek:
1. Úvod do předmětu, motivace k učivu, opakování důležitých pojmů z jazyka C.
2. Mikroprocesor (MPU): historie, architektura počítače, aritmeticko-logická jednotka, vnější a vnitřní paměti, instrukce a jejich zpracování, instrukční sada, jádro ARM Cortex M.
3. Mikrokontrolér (MCU): vnitřní struktura, periferie, interní sběrnice, programátorský model, popis dostupné dokumentace.
4. Vstupně-výstupní rozhraní, základní periferie: základní nastavení mikrokontroléru, periferie GPIO, směr dat, pull-up rezistor, logické úrovně.
5. Přerušovací systém: zdroje přerušení, priorita přerušení, vektor přerušení, obsluha přerušení, řadič přerušení (NVIC).
6. Čítače a časovače: SysTick, periferní časovače, módy input capture a output compare, pulzní šířková modulace, časovače reálného času.
7. Analogový signál v mikrokontroléru: paralelní AD převodník a převodník s postupnou aproximací, multiplexovaný převodník, základní DA převodníky.
8. Základní sériová komunikační rozhraní: UART, I2C, SPI
9. Možnosti uživatelských rozhraní: displej, klávesnice.
10. Aplikace MCU: snímání tepu externím modulem, příklad na komunikaci pomocí sériové sběrnice.
11. Aplikace MCU: snímání elektrického potenciálu, příklad na digitalizaci biosignálu.
12. Aplikace MCU: pulzní oxymetr, příklad na ovládání světelného zdroje pomocí pulzně šířkové modulace a digitalizaci snímaného optického signálu.
13. Moderní trendy aplikace mikrokontrolérů v biomedicínském inženýrství, přehled aktuálních technologií světových výrobců.
14. Závěrečná přednáška, příprava ke zkoušce, shrnutí učiva.
Praktická cvičení v laboratoři budou probíhat v tématickém souladu s přednáškami v těchto okruzích:
- Úvod do implementace vestavěných systému na bázi ARM Cortex M a práce s uživatelským prostředím.
- Práce se základními periferiemi mikrokontroléru: vstupně-výstupní rozhraní, přerušovací systém, čítače a časovače, analogově-digitální převodník, sériové komunikační rozhraní, uživatelské rozhraní.
- Aplikační práce v biomedicínské elektronice s použitím mikrokontroléru: využití externích modulů, měření analogových signálů, buzení externí komponent.
1. Úvod do předmětu, motivace k učivu, opakování důležitých pojmů z jazyka C.
2. Mikroprocesor (MPU): historie, architektura počítače, aritmeticko-logická jednotka, vnější a vnitřní paměti, instrukce a jejich zpracování, instrukční sada, jádro ARM Cortex M.
3. Mikrokontrolér (MCU): vnitřní struktura, periferie, interní sběrnice, programátorský model, popis dostupné dokumentace.
4. Vstupně-výstupní rozhraní, základní periferie: základní nastavení mikrokontroléru, periferie GPIO, směr dat, pull-up rezistor, logické úrovně.
5. Přerušovací systém: zdroje přerušení, priorita přerušení, vektor přerušení, obsluha přerušení, řadič přerušení (NVIC).
6. Čítače a časovače: SysTick, periferní časovače, módy input capture a output compare, pulzní šířková modulace, časovače reálného času.
7. Analogový signál v mikrokontroléru: paralelní AD převodník a převodník s postupnou aproximací, multiplexovaný převodník, základní DA převodníky.
8. Základní sériová komunikační rozhraní: UART, I2C, SPI
9. Možnosti uživatelských rozhraní: displej, klávesnice.
10. Aplikace MCU: snímání tepu externím modulem, příklad na komunikaci pomocí sériové sběrnice.
11. Aplikace MCU: snímání elektrického potenciálu, příklad na digitalizaci biosignálu.
12. Aplikace MCU: pulzní oxymetr, příklad na ovládání světelného zdroje pomocí pulzně šířkové modulace a digitalizaci snímaného optického signálu.
13. Moderní trendy aplikace mikrokontrolérů v biomedicínském inženýrství, přehled aktuálních technologií světových výrobců.
14. Závěrečná přednáška, příprava ke zkoušce, shrnutí učiva.
Praktická cvičení v laboratoři budou probíhat v tématickém souladu s přednáškami v těchto okruzích:
- Úvod do implementace vestavěných systému na bázi ARM Cortex M a práce s uživatelským prostředím.
- Práce se základními periferiemi mikrokontroléru: vstupně-výstupní rozhraní, přerušovací systém, čítače a časovače, analogově-digitální převodník, sériové komunikační rozhraní, uživatelské rozhraní.
- Aplikační práce v biomedicínské elektronice s použitím mikrokontroléru: využití externích modulů, měření analogových signálů, buzení externí komponent.