Mikrokontrollerek alkalmazástechnikája

VIMIJV51  |  Szabadon választható  |  Kredit: 4

A tantárgy célkitűzése

A tantárgy célja, gyakorlatban alkalmazható ismeretek nyújtása mikrokontrollereket alkalmazó fejlesztésekhez, alkatrész ismeret, fejlesztési eszközök és módszerek. Gyakorlati tapasztalatok szerzése a megépítendő házi feladat elkészítése során.

Benesóczky Zoltán
Benesóczky Zoltán

mesteroktató

tárgyfelelős

A tantárgy részletes tematikája

1. (1 hét)

Mikrokontrollerek általános felépítése: processzormag, regiszterek, memóriák, perifériák, rövid jellemzésük.

A Microchip-Atmel AVR mikrokontroller család tulajdonságai.

NXP LPC84x mikrokontroller család tulajdonságai.

Infineon-Cypress PSoC tulajdonságai.

2. (1 hét)

Áttekintés/visszaemlékezés röviden: Perifériák kommunikációs felülete,  regiszter típusok és funkciójuk: adat, parancs, státus. Periféria kezelési módszerek (programozott lekérdezéses, interruptos, DMA-s rövid jellemzése).

Részletesen: AVR ATmega és NXP LPC84x IT rendszere.

Az Infineon-Cypress PSoC DMA (közvetlen memória hozzáférés) egysége és tulajdonságai.

3.  (3 hét)

Az IO perifériáról általánosan.

Az IO konkrét kialakításai az alábbi mikrokontrollerekben:

Amel AVR Atmega I/O port kialakítása.

A PSoC és LPC84x IO kialakítása.

IO változásfigyelő egysége és használata.

Timer/counter  (időzítő/számláló) általánosan (feladatkörök, tipikus üzemmódok).

Atmel AVR, PSoC és LPC84x Timer/counter  egységének ismertetése, üzemmódok beállítása és használata.

USART általánosan (feladatkörök, tipikus üzemmódok).

Atmel AVR, PSoC és LPC84x USART egységének ismertetése, üzemmódok beállítása és használata.

SPI általánosan (feladatkör, felépítés).

Atmel AVR, PSoC és LPC84x  SPI egységének ismertetése, felprogramozása és használata.

I2C általánosan (feladatkör, protokoll).

Atmel AVR, PSoC és LPC84x  I2C egységének ismertetése, üzemmódok beállítása és használata.

Kapacitív érzékelős perifériák működési elve és alkalmazási köre. Működés bemutatása.

Speciális perifériák:

Crypto engine titkosító kódoló/dekódoló egysége.

CRC generátor és alkalmazása.

4. (2,5 hét)

USB részleges ismertetése. USB alkalmazása beépített USB perifériával rendelkező PSoC esetén (mintapélda).

Portok bővítésének módszerei. Tipikus külső perifériák kialakítása és illesztése mikrokontrollerhez.

5. (1 hét)

Atmel AVR perifériák alkalmazása komplexebb feladatok megoldására, mintapéldák  gyakorlati bemutatása és elemzése.

6. (0,5 hét)

Egyedi házi feladat konzultáció.

7. (1 hét)

Mikrokontrolleres szoftverfejlesztő környezetek:

Konkrét fejlesztői környezet használatának bemutatása.

Mikrokontrolleres assembly legfontosabb tulajdonságai röviden.

Mikrokontrolleres C legfontosabb tulajdonságai röviden.

A  C és assembly nyelvű fejlesztői környezet és mikrokontroller specifikus tulajdonságai.

8. (2 hét)

Az UML state diagram ismertetése. Mikrokontrolleres programok szervezése UML state diagram-os megközelítéssel, state diagram-ok megvalósítása C-ben. Mintapéldák elemzése.

Biztonságosabban működő program írásának elvei.

A mikrokontrolleres készülék tervezésének folyamata. Tervezési lépések bemutatása komplex mintapéldán.

9. (2 hét)

Mikrokontrollerek fejlődési tendenciái:

Cypress PSoC belső felépítésének áttekintése, a megszokottól eltérő tulajdonságok: programozható digitális blokkok és tulajdonságai, programozható analóg blokkok és tulajdonságai. Egy hardver-szoftver együttes tervezést segítő grafikus fejlesztői környezet bemutatása, használata.

Aktuális újdonságok a mikrokontrollerek és a mikorkontrollerekhez illeszthető chipek között.