Mikrovezérlők II. Dr. Odry, Péter

Mikrovezérlők II. Dr. Odry, Péter

Mikrovezérlők II. Dr. Odry, Péter Publication date 2013 Szerzői jog 2013 Dr. Odry Péter Szerzői jog 2013 Dunaújvárosi Főiskola Kivonat Napról napra jelennek meg újabb mikrovezérlők. A fejlődés gyorsasága lehetetlenné teszi mindig a legújabbak bemutatását, ezért azoknak a mikroprocesszor/vezérlőknek bemutatására vállalkoztunk, amelyeket nagyszámban gyártanak és széles körben alkalmaznak. Az eszközök kiválasztásánál az egyik szempontunk volt, hogy a korszerű megoldásokat mutassunk be az eszköz FPGA vagy ASIC áramkörökbe építése esetén. A tantárgy széles rálátást nyújt az informatikai és/vagy műszaki érdeklődésű hallgatóknak a mikroprocesszor/vezérlők alkalmazástechnikájára, éppen ezért törekedtünk, hogy ne villamosmérnöki szempontból közelítsük meg az átadandó ismereteket. Sok mikrokontrollerhez kész modulokat lehet beszerezni és ezek tovább integrálhatók összetettebb szerkezetekbe. Ezeknek az eszközöknek a beépítésével felgyorsítható a fejlesztés folyamata és mérnök informatikusok is könnyebben fejleszthetnek beágyazott felületeket. Minden jog fenntartva.

Tartalom 1. Bevezetés... 1 2. 1. Korszerű mikrovezérlők és DSP-k felépítése... 2 1. 1.1. Általános áttekintés... 2 2. 1.2. Az ARM Cortex-M3 mikrovezérlő... 2 3. 1.3. A TMS320C5X DSP és a TMS320F2XXX mikrovezérlő... 2 4. 1.4. Az MSP430 mikrovezérlő... 3 5. 1.5. A ColdFire 5270 mikrovezérlő... 3 6. 1.6. A Parallax Propeller mikroprocesszor... 3 7. 1.7. Témazáró teszt, Beadandó feladat... 3 3. 2. Mikrovezérlők és processzorok fejlesztő eszközei... 4 1. 2.1. Az ARM Cortex-M3 fejlesztőeszközei... 4 2. 2.2. A TMS320C5X és TMS320F2XXX fejlesztőeszközei... 4 3. 2.3. A MSP430 fejlesztőeszközei... 4 4. 2.4. A Freescale Coldfire / Netburner fejlesztőeszközei... 5 5. 2.5. A Parallax Propeller fejlesztőeszközei... 5 6. 2.6. Egy alkalmazástechnikai fejlesztő felület... 5 7. 2.7. Az ARM Cortex-M3 fejlesztőeszközei... 5 4. 3. A programozási nyelvek áttekintése... 7 1. 3.1. Beágyazott rendszerfejlesztés közben alkalmazott programnyelvek a mikrokontrollerben 7 2. 3.2. C nyelv használata mikrovezérlős környezetben... 7 3. 3.3. Régi fejlesztési eszközökkel az assembly és C használata DPS- s környezetben... 7 4. 3.4. C használata Freescale - Coldfire környezetben... 8 5. 3.5. A Parallax Propeller programozása... 8 5. 4. A mikrovezérlők perifériái... 9 1. 4.1.I2C, SPI, I2S, USB, PWM, CAN, UART, IrDA, PROFIBUS... 9 2. 4.2. Gyroskope és accelerometer elérése I2C és SPI buszon keresztül... 9 3. 4.3. CAN busz használata mikrovezérlőkkel... 9 4. 4.4. Perifériák helyettesítése párhuzamos feldolgozással a Propeller esetében... 10 6. 5. Általános 32 bites mikrovezérlők és proceszorok alkalmazástechnikája... 11 1. 5.1 Freescale mikorvezérlőcsalád alkalmazása... 11 2. 5.2. A Netburner alkalmazástechnikája... 11 3. 5.3. A MOD5270 alkalmazástechnikája... 11 4. 5.4. Perifériák helyettesítése párhuzamos feldolgozással a Propeller esetében... 12 7. 6. DSP-k alkalmazástechnikája... 13 1. 6.1. A TMS320 DSP család tagjainak alkalmazása... 13 2. 6.2. TMS320C64x és TMS320C67xx DSP használata... 13 3. 6.3. OMAP rendszer programozása... 13 8. 7. DSP mikrovezérlő és processzorok programozása... 14 1. 7.1. A TMS320C50 és TMS320C24x programozása... 14 2. 7.2.1. A TMS320C50 és TMS320C24x programozása... 14 3. 7.2.2. A TMS320C50 és TMS320C24x programozása - Mellékletek... 14 4. 7.3.Digitális szűrő implementálása OMAP L13x/C674x processzorba... 15 9. 8. ARM rendszerfejlesztés alkalmazástechnika... 16 1. 8.1. ARM Cortex-M3 mikrovezérlők használata... 16 2. 8.2. ARM Cortex-M3 mikrovezérlők használata... 16 3. 8.3. ARM és MSP mikrovezérlők összehasonlítása... 16 10. 9. ARM rendszerek programozása és alkalmazása... 17 1. 9.1. ARM mikrovezérlők programozása... 17 2. 9.2. ARM Cortex-M3 összekapcsolása FPGA-val... 17 11. 10. Kisfogyasztású autonóm rendszerek eszközei és megvalósítása... 18 1. 10. 1. Az MSP430 mikrovezérlők fejlesztőkörnyezetei... 18 2. 10. 2. A digitális I/O programozása... 18 3. 10. 3. Az MSP430 mikrovezérlők alkalmazása,egyenáramú motor lágyszabályozására... 18 12. 11. Az MSP mikrovezérlők programozása... 20 1. 11.1. Az MSP430 GPIO programozása HPLC-n keresztül... 20 iii

Mikrovezérlők II. 2. 11.2. Az MSP430 összetettebb perifériáinak programozása... 20 3. 11.3. Az MSP430 energiatakarékos használata... 20 13. 12. FPGA-ba ágyazott mikrovezérlők és processzorok... 22 1. 12.1. A Microblaze Core implementálása FPGA-ba... 22 2. 12.2. A Picoblaze Core implementálása FPGA-ba... 22 14. 13. Mikrovezérlő és -processzor környezet fejlesztés kérdései... 23 1. 13.1. Környezet fejlesztési példák... 23 2. 13.2.Járórobot vezérlő/irányító felület fejlesztésének a kérdései... 23 3. 13.3. A kerekes kísérleti robot építésének a kérdései... 23 4. 13.4. Nagysebességű adatgyűjtő/feldolgozó fejlesztésének a kérdései... 23 5. 13.5. Digitális zenei hangosító rendszer fejlesztésének a kérdései... 24 6. 13.6. Nagyteljesítményű krómgalvanizáló szabályzó egységének a fejlesztése... 24 15. 14. Eljárások prezentálása és interaktív tesztek... 25 1. 14.1. Eljárások prezentálása... 25 2. 14.2. Interaktív tesztek 1.... 25 3. 14.3. Interaktív tesztek 2.... 25 Tárgymutató... 26 iv

1. fejezet - Bevezetés A beágyazott rendszerek domináns alkotó eleme 2010-ig a mikrovezérlők voltak. A kétezres évek elején nagy erővel fejlődött fel az FPGA technológia és mind nagyobb teret foglalt el ezen a területen. Ma a legújabb trendet képviseli az ASICS technológia. Folyamatos a vetélkedés a technológiák létjogosultsága tekintetében, felmerül a kérdés mikor, mit használjunk, mi a legjobb az adott alkalmazásra. Ez a döntés általában villamosmérnöki tudást követel, de ahhoz, hogy a döntéshozatal logikáját követni tudják, a beágyazott eszközöket programozó informatikusok is rálátással kell, hogy legyenek a beágyazott rendszerbe épített eszközökre. Ebben igyekszik segíteni ez az anyag. Az ASIC és az FPGA eszközökbe is különböző típusú mikrovezérlőket építenek, valamint más logikai és jelfeldolgozó elemeket is használnak. Ezek a mikrovezérlő eszközök hasonlóan programozhatók, mint standard mikrovezérlők. Sok esetben az FPGA gyártók vagy fejlesztőeszköz gyártók létrehozzák saját mikroprocesszor magjaikat és azokat ajánlják a beépítésre. Ezek a beprogramozható mikrokontroller magok legtöbb esetben C51-es mag jellemzőivel rendelkeznek, újabban mind nagyobb teljesítményű beágyazott ARM magok is vannak. Sokszor az a kérdés vajon mikroprocesszor/vezérlő, FPGA vagy ASIC eszköz a legmegfelelőbb az adott feladat megoldására. Ha eldöntöttük, hogy mikroprocesszor/vezérlő kell, akkor szintén nagy döntés előtt állunk, vajon melyik típusa/családja a legjobb az adott feladat megoldásához. A döntést a tapasztalat mellett sokszor a szokás is vezérli, melyik mikroprocesszor/vezérlő gyártó, családját-típusát fogjuk alkalmazni. Ugyanakkor hasonlóan jó eszközök közül az ár, a fejlesztőeszköz vagy más szempontok alapján fogunk dönteni. Az előadáson érintünk érdekes mikrovezérlőket, amelyeket ma már a gyártók nem ajánlanak alkalmazásra, mert ki szeretnék vonni a forgalomból, pedig az alkalmazók körében népszerű. Ezek a mikrovezérlő szerkezetek sok esetben megépítésre kerülhetnek FPGA vagy ASIC eszközökbe, mert könnyen kezelhetők és áttekinthetőek az alkalmazásokban. A nagyteljesítményű mikrovezérlők/mikroprocesszorok adatlapjai sok esetben ezer vagy akár több ezer oldalt is tartalmazó leírások. Ezzel az anyaggal nem az volt a szándékunk, hogy ezeket kiváltjuk, ellenkezőleg rá akartunk mutatni, hogy hol találhatók meg ezek az anyagok és miként kell ezeket alkalmazni. Maguk a mikrovezérlők nagyon színes palettát képviselnek, de ha jobban bele merülünk ezek alkalmazásába, akkor kezdjük csak érezni, milyen nagy lehetőségeket rejtenek, ugyanakkor mekkora kihívást is jelentenek. A nagyteljesítményű mikorprocesszorok/vezérlők sokszor ARM és DSP magot is tartalmazhatnak, akár egyszerre több magot is valamennyi típusból. Ma már mindennapi igény akár egy mobil telefonban is négy magot tartalmazó mikrovezérlő/processzor. Olyan gyors a mikrovezérlők fejlődése, hogy egy naprakész állapot holnap már a múlt, ez miatt szerettünk volna kiválogatni olyan mikroprocesszor/vezérlőket amelyeket nagyszámban gyártanak vagy gyártottak és alkalmaztak vagy alkalmaznak széles körben. Ugyanúgy a válogatás folyamán szerettünk volna bemutatni pár olyan eszközt is, amelyek beépítése, vagy részeinek a beépítése FPGA vagy ASIC áramkörökben sok esetben előremutató megoldást jelenthet. Bevezetés Bevezetés 1

2. fejezet - 1. Korszerű mikrovezérlők és DSP-k felépítése Téma tartalma: Ezen a héten megismerkedhetnek a korszerű mikroverzérlő technikával, valamint az egyes eszközök előnyeivel és hátrányaival. Kompetenciák meghatározása: Ismereteket szerez a következő témakörökben: Az általános mikrovezérlők belső felépítése A DSP-k egyedi felépítése és szolgáltatásai Az ARM mikrovezérlőkről általában A megszerzett ismeretek nagyban segítenek a beágyazott rendszerek tervezésekor elkerülhetetlen, platfom és eszközválasztás során. Tanulási útmutatások: Tekintse meg a témához tartozó polimédiákat nézze át az ajánlott további hasonló anyagokat! Próbálkozzon további gyártók mikrovezérlőinek/processzorainak a rendszerezésével! 1. 1.1. Általános áttekintés Általános áttekintés Általános áttekintés 2. 1.2. Az ARM Cortex-M3 mikrovezérlő Az ARM Cortex-M3 mikrovezérlő Az ARM Cortex-M3 mikrovezérlő 3. 1.3. A TMS320C5X DSP és a TMS320F2XXX mikrovezérlő A TMS320C5X DSP és a TMS320F2XXX mikrovezérlő A TMS320C5X DSP és a TMS320F2XXX mikrovezérlő 2

1. Korszerű mikrovezérlők és DSP-k felépítése 4. 1.4. Az MSP430 mikrovezérlő Az MSP430 mikrovezérlő Az MSP430 mikrovezérlő 5. 1.5. A ColdFire 5270 mikrovezérlő A ColdFire 5270 mikrovezérlő A ColdFire 5270 mikrovezérlő 6. 1.6. A Parallax Propeller mikroprocesszor A Parallax Propeller mikroprocesszor A Parallax Propeller mikroprocesszor 7. 1.7. Témazáró teszt, Beadandó feladat 3

3. fejezet - 2. Mikrovezérlők és processzorok fejlesztő eszközei Téma tartalma: Míg korábban, a gyártók csupán meglehetősen drága fejlesztőeszközöket tettek elérhetővé, szerény változatossággal, addig mára már jellemző, hogy olcsón, szinte bármilyen variációban be lehet szerezni a számunkra szükséges próba lapokat. Ezen a héten, az eddig tárgyalt mikrovezérlőkhöz és processzorokhoz lesz bemutatva néhány fejlesztő és segédeszköz. Kompetenciák meghatározása: Ismereteket szerez a következő témakörökben: Áttekintés az egyes mikrovezérlőkhöz és processzorokhoz beszerezhető fejlesztőeszközökről A megszerzett ismeretek nagyban segítenek a beágyazott rendszerek tervezésekor elkerülhetetlen, platfom és eszközválasztás során. Tanulási útmutatások: Tekintse meg a témához tartozó polimédiákat és próbálja ki az ott bemutatottakat! Végezze el önállóan a mintafeladatokban bemutatottakat! Végezze el a gyakorló feladatokat! 1. 2.1. Az ARM Cortex-M3 fejlesztőeszközei Az ARM Cortex-M3 fejlesztőeszközei Az ARM Cortex-M3 fejlesztőeszközei 2. 2.2. A TMS320C5X és TMS320F2XXX fejlesztőeszközei A TMS320C5X és TMS320F2XXX fejlesztőeszközei A TMS320C5X és TMS320F2XXX fejlesztőeszközei 3. 2.3. A MSP430 fejlesztőeszközei A MSP430 fejlesztőeszközei A MSP430 fejlesztőeszközei 4

2. Mikrovezérlők és processzorok fejlesztő eszközei 4. 2.4. A Freescale Coldfire / Netburner fejlesztőeszközei A Freescale Coldfire / Netburner fejlesztőeszközei A Freescale Coldfire / Netburner fejlesztőeszközei 5. 2.5. A Parallax Propeller fejlesztőeszközei A Parallax Propeller fejlesztőeszközei A Parallax Propeller fejlesztőeszközei 6. 2.6. Egy alkalmazástechnikai fejlesztő felület Egy alkalmazástechnikai fejlesztő felület Egy alkalmazástechnikai fejlesztő felület 7. 2.7. Az ARM Cortex-M3 fejlesztőeszközei Az ARM Cortex-M3 fejlesztőeszközei Az ARM Cortex-M3 fejlesztőeszközei 5

2. Mikrovezérlők és processzorok fejlesztő eszközei 6

4. fejezet - 3. A programozási nyelvek áttekintése Téma tartalma: Ezen a héten megismerkedhetnek a korszerű mikroverzérlők és DSP-k körében alkalmazott programozási nyelvekkel. Kompetenciák meghatározása: Ismereteket szerez a következő témakörökben: Az egyes platformokon használt nyelvekkel és fejlesztőkörnyezetekkel Tanulási útmutatások: Tekintse meg a témához tartozó polimédiákat és próbálja ki az ott bemutatottakat! Végezze el önállóan a mintafeladatokban bemutatottakat! Végezze el a gyakorló feladatokat! 1. 3.1. Beágyazott rendszerfejlesztés közben alkalmazott programnyelvek a mikrokontrollerben A programozási nyelvek áttekintése A programozási nyelvek áttekintése 2. 3.2. C nyelv használata mikrovezérlős környezetben C nyelv használata mikrovezérlős környezetben C nyelv használata mikrovezérlős környezetben 3. 3.3. Régi fejlesztési eszközökkel az assembly és C használata DPS- s környezetben Régi fejlesztési eszközökkel az assembly és C használata DPS- s környezetben Régi fejlesztési eszközökkel az assembly és C használata DPS- s környezetben 7

3. A programozási nyelvek áttekintése 4. 3.4. C használata Freescale - Coldfire környezetben C használata Freescale - Coldfire környezetben C használata Freescale - Coldfire környezetben 5. 3.5. A Parallax Propeller programozása 8

5. fejezet - 4. A mikrovezérlők perifériái Téma tartalma: Ezen a héten megismerkedhetnek a mikroverzérlők egyes perifériáinak használatával. Kompetenciák meghatározása: Ismereteket szerez a következő témakörökben: A I2C, SPI, I2S, USB, PWM, CAN, UART és IrDA kommunikációs portok Gyroscope és accelerometer elérése I2C és SPI buszon keresztül Gyakorlati példákat tekinthet meg a CAN busz használatáról mikrovezérlős környezetben Hogyan lehet a Propeller esetében a perifériákat helyettesíteni párhuzamos feldolgozással Tanulási útmutatások: Tekintse meg a témához tartozó polimédiákat és próbálja ki az ott bemutatottakat! Végezze el önállóan a mintafeladatokban bemutatottakat! Végezze el a gyakorló feladatokat! 1. 4.1.I2C, SPI, I2S, USB, PWM, CAN, UART, IrDA, PROFIBUS A mikrovezérlők perifériái A mikrovezérlők perifériái 2. 4.2. Gyroskope és accelerometer elérése I2C és SPI buszon keresztül Gyroskope és accelerometer elérése I2C és SPI buszon keresztül Gyroskope és accelerometer elérése I2C és SPI buszon keresztül 3. 4.3. CAN busz használata mikrovezérlőkkel CAN busz használata mikrovezérlőkkel 9

4. A mikrovezérlők perifériái CAN busz használata mikrovezérlőkkel 4. 4.4. Perifériák helyettesítése párhuzamos feldolgozással a Propeller esetében Perifériák helyettesítése párhuzamos feldolgozással a Propeller esetében Perifériák helyettesítése párhuzamos feldolgozással a Propeller esetében 10

6. fejezet - 5. Általános 32 bites mikrovezérlők és proceszorok alkalmazástechnikája Téma tartalma: Ezen a héten bemutatásra kerül két 32 bites mikrovezérlőcsalád egy-egy képviselője. Alkalmazástechnikájuk példákon keresztül szemléltetve van különböző példákon keresztül. Kompetenciák meghatározása: Ismereteket szerez a következő témakörökben: Freescale mikorvezérlőcsalád evolúciójának a megismerése, valamint a specifikus alkalmazási lehetőségek megismerése A Freescale Netburner mikroproceszor gyakorlati alkalmazására példa gyári eszköz segítségével Parallax Propeller P8X32A mikrovezérlőjének a megismertetése egy alkalmazási példa segítségével Tanulási útmutatások: Tekintse meg a témához tartozó polimédiákat és próbálja ki az ott bemutatottakat! Végezze el önállóan a mintafeladatokban bemutatottakat! Végezze el a gyakorló feladatokat! 1. 5.1 Freescale mikorvezérlőcsalád alkalmazása Általános 32 bites mikrovezérlők és proceszorok alkalmazástechnikája Általános 32 bites mikrovezérlők és proceszorok alkalmazástechnikája 2. 5.2. A Netburner alkalmazástechnikája A Netburner alkalmazástechnikája A Netburner alkalmazástechnikája 3. 5.3. A MOD5270 alkalmazástechnikája A MOD5270 alkalmazástechnikája A MOD5270 alkalmazástechnikája 11

5. Általános 32 bites mikrovezérlők és proceszorok alkalmazástechnikája 4. 5.4. Perifériák helyettesítése párhuzamos feldolgozással a Propeller esetében 12

7. fejezet - 6. DSP-k alkalmazástechnikája Téma tartalma: Ezen a héten megismerkedhetnek a Texas Instruments DSP procesorainak alkalmazástechnikájával. Kompetenciák meghatározása: Ismereteket szerez a következő témakörökben: A TMS320-as DSP család gyakorlati felhasználása a mindennapi életben DSP proceszorok alkalmazása változatos célok elérésére Tanulási útmutatások: Tekintse meg a témához tartozó polimédiákat és próbálja ki az ott bemutatottakat! Végezze el önállóan a mintafeladatokban bemutatottakat! Végezze el a gyakorló feladatokat! 1. 6.1. A TMS320 DSP család tagjainak alkalmazása DSP-k alkalmazástechnikája DSP-k alkalmazástechnikája 2. 6.2. TMS320C64x és TMS320C67xx DSP használata TMS320C64x és TMS320C67xx DSP használata TMS320C64x és TMS320C67xx DSP használata 3. 6.3. OMAP rendszer programozása OMAP rendszer programozása OMAP rendszer programozása 13

8. fejezet - 7. DSP mikrovezérlő és processzorok programozása Téma tartalma: Ezen a héten megismerkedhetnek DSP mikrovezérlőkkel és processzorok programozása. Kompetenciák meghatározása: Ismereteket szerez a következő témakörökben: a TMS320C50 DSP processzor és a TMS320C24xx DSP mikrovezérlő programozása, a TMS320C64x és a TMS320C67xx DSP processzor programozása, a TAS3103/08 digitális audiojel feldolgozó processzor programozása. Tanulási útmutatások: Tekintse meg a témához tartozó polimédiákat és próbálja ki az ott bemutatottakat! Végezze el önállóan a mintafeladatokban bemutatottakat! Végezze el a gyakorló feladatokat! 1. 7.1. A TMS320C50 és TMS320C24x programozása DSP mikrovezérlő és processzorok programozása DSP mikrovezérlő és processzorok programozása 2. 7.2.1. A TMS320C50 és TMS320C24x programozása A TMS320C50 és TMS320C24x programozása A TMS320C50 és TMS320C24x programozása 3. 7.2.2. A TMS320C50 és TMS320C24x programozása - Mellékletek 14

7. DSP mikrovezérlő és processzorok programozása 4. 7.3.Digitális szűrő implementálása OMAP L13x/C674x processzorba Digitális szűrő implementálása OMAP L13x/C674x processzorba Digitális szűrő implementálása OMAP L13x/C674x processzorba 15

9. fejezet - 8. ARM rendszerfejlesztés alkalmazástechnika Téma tartalma: Ezen a héten megismerkedhetnek az ARM mikrovezérlők alkalmazástechnikájával. Ezen belül az ARM fejlesztökörnyezetekkel és az általános célú ki-/bemenetek programozásával. Kompetenciák meghatározása: Ismereteket szerez a következő témakörökben: Alkalmazásfejlesztés a TI:Code Composer Studio-ban. A Stellaris Ware programcsomag használata. Az ARM általános célú ki-/bemeneti lábainak programozása. Tanulási útmutatások: Tekintse meg a témához tartozó polimédiákat és próbálja ki az ott bemutatottakat! Végezze el önállóan a mintafeladatokban bemutatottakat! Végezze el a gyakorló feladatokat! 1. 8.1. ARM Cortex-M3 mikrovezérlők használata ARM rendszerfejlesztés alkalmazástechnika ARM rendszerfejlesztés alkalmazástechnika 2. 8.2. ARM Cortex-M3 mikrovezérlők használata ARM Cortex-M3 mikrovezérlők használata ARM Cortex-M3 mikrovezérlők használata 3. 8.3. ARM és MSP mikrovezérlők összehasonlítása ARM és MSP mikrovezérlők összehasonlítása ARM és MSP mikrovezérlők összehasonlítása 16

10. fejezet - 9. ARM rendszerek programozása és alkalmazása Téma tartalma: Ezen a héten megismerkedhetnek az ARM mikrovezérlők programozásával és alkalmazásával. Kompetenciák meghatározása: Ismereteket szerez a következő témakörökben: ARM mikrovezérlők programozása. ARM Cortex-M3 összekapcsolása FPGA-val. Tanulási útmutatások: Tekintse meg a témához tartozó polimédiákat és próbálja ki az ott bemutatottakat! Végezze el önállóan a mintafeladatokban bemutatottakat! Végezze el a gyakorló feladatokat! 1. 9.1. ARM mikrovezérlők programozása ARM rendszerek programozása és alkalmazása ARM rendszerek programozása és alkalmazása 2. 9.2. ARM Cortex-M3 összekapcsolása FPGA-val ARM Cortex-M3 összekapcsolása FPGA-val ARM Cortex-M3 összekapcsolása FPGA-val 17

11. fejezet - 10. Kisfogyasztású autonóm rendszerek eszközei és megvalósítása Téma tartalma: Ezen a héten megismerkedhetnek az MSP mikrovezérlők alkalmazástechnikájával. Ezen belül az MSP fejlesztökörnyezetekkel és az általános célú ki-/bemenetek programozásával. Foglalkozunk a kisfogyasztású mikrovezérlő alkalmazásával, mikromotor vezérlésénél alkalmazott lágyprogramozási lehetőségekkel. Kompetenciák meghatározása: Ismereteket szerez a következő témakörökben: Alkalmazásfejlesztés a TI:Code Composer Studio, az IAR: Embedded Workbench, és a MSPGCC fejlesztőkörnyezetekben. Az MSP általános célú ki-/bemeneti lábainak programozása. Lágyprogramozási eljárás alkalmazási lehetőségeit mutatjuk meg az MSP430 mikrovezérlő esetében. Az általános célú I/O programozása rész, gyakorlati példákkal mutatja be a taszterek és fénydiódák alkalmazását az MSP mikrovezérlőkkel. Lágy programozási eljárás alkalmazására példaprogramot mutat az MSP430 mikrovezérlő esetére a Texas Instruments honlapján. Tanulási útmutatások: Tekintse meg a témához tartozó polimédiákat és próbálja ki az ott bemutatottakat! Végezze el önállóan a mintafeladatokban bemutatottakat! Végezze el a gyakorló feladatokat! 1. 10. 1. Az MSP430 mikrovezérlők fejlesztőkörnyezetei Kisfogyasztású autonóm rendszerek eszközei és megvalósítása Kisfogyasztású autonóm rendszerek eszközei és megvalósítása 2. 10. 2. A digitális I/O programozása 3. 10. 3. Az MSP430 mikrovezérlők alkalmazása,egyenáramú motor lágyszabályozására Az MSP430 mikrovezérlők alkalmazása,egyenáramú motor lágyszabályozására Az MSP430 mikrovezérlők alkalmazása,egyenáramú motor lágyszabályozására 18

10. Kisfogyasztású autonóm rendszerek eszközei és megvalósítása 19

12. fejezet - 11. Az MSP mikrovezérlők programozása Téma tartalma: Ezen a héten megismerkedhetnek az MSP mikroverzérlők programozásával, perifériáinak használatával valamint az alacsony fogyasztású üzemmódok használatával. Kompetenciák meghatározása: Ismereteket szerez a következő témakörökben: Az MSP mikrovezérlő programozásával Az MSP mikrovezérlő összetett perifériáinak programozásával Az MSP430 energiatakarékos használata A Kálmán szürő implementálásáról az MSP430 mikrovezérlőbe Tanulási útmutatások: Tekintse meg a témához tartozó polimédiákat és próbálja ki az ott bemutatottakat! Végezze el önállóan a mintafeladatokban bemutatottakat! Végezze el a gyakorló feladatokat! 1. 11.1. Az MSP430 GPIO programozása HPLC-n keresztül Az MSP mikrovezérlők programozása Az MSP mikrovezérlők programozása 2. 11.2. Az MSP430 összetettebb perifériáinak programozása Az MSP430 összetettebb perifériáinak programozása Az MSP430 összetettebb perifériáinak programozása 3. 11.3. Az MSP430 energiatakarékos használata Az MSP430 energiatakarékos használata 20

11. Az MSP mikrovezérlők programozása Az MSP430 energiatakarékos használata 21

13. fejezet - 12. FPGA-ba ágyazott mikrovezérlők és processzorok Téma tartalma: Ezen a héten megismerkedhetnek az FPGA-ba beágyazott szoftveres processzor-felületek kezelésével. Kompetenciák meghatározása: Ismereteket szerez a következő témakörökben: A Microblaze Core, szoftveres proceszor implementálása FPGA-ba A Picoblaze Core, szoftveres proceszor implementálása FPGA-ba Tanulási útmutatások: Tekintse meg a témához tartozó polimédiákat és próbálja ki az ott bemutatottakat! Végezze el önállóan a mintafeladatokban bemutatottakat! Végezze el a gyakorló feladatokat! 1. 12.1. A Microblaze Core implementálása FPGA-ba A Microblaze Core implementálása FPGA-ba A Microblaze Core implementálása FPGA-ba 2. 12.2. A Picoblaze Core implementálása FPGA-ba A Picoblaze Core implementálása FPGA-ba A Picoblaze Core implementálása FPGA-ba 22

14. fejezet - 13. Mikrovezérlő és - processzor környezet fejlesztés kérdései Téma tartalma: Ez a kurzus áttekintő jellegű, segít eligazodni a piacon jelenlévő mikrovezérlők/processzorok kifejezetten népes családjában és ad némi támpontokat a kezdő felhasználónak a tájékozódásban. Ez a anyag nagyon széles tartományt fogott fel, kifejezetten nem a szokványos hozzá állással, de azt a célt szeretné szolgálni, hogy a konkrét fejlesztési feladat esetében segítse a kezdőt az elvárásoknak megfelelő vezérlő eszközt kiválasztani. Kompetenciák meghatározása: Gyakorlati példákkal alátámasztott ismeretek megszerzése a mikrovezérlő, -processzor kiválasztásának területéről. Tanulási útmutatások: Tekintse meg a témához tartozó polimédiákat és próbálja ki az ott bemutatottakat! Végezze el önállóan a mintafeladatokban bemutatottakat! Végezze el a gyakorló feladatokat! 1. 13.1. Környezet fejlesztési példák Mikrovezérlő és -processzor környezet fejlesztés kérdései Mikrovezérlő és -processzor környezet fejlesztés kérdései 2. 13.2.Járórobot vezérlő/irányító felület fejlesztésének a kérdései 3. 13.3. A kerekes kísérleti robot építésének a kérdései 4. 13.4. Nagysebességű adatgyűjtő/feldolgozó fejlesztésének a kérdései 23

13. Mikrovezérlő és -processzor környezet fejlesztés kérdései 5. 13.5. Digitális zenei hangosító rendszer fejlesztésének a kérdései 6. 13.6. Nagyteljesítményű krómgalvanizáló szabályzó egységének a fejlesztése 24

15. fejezet - 14. Eljárások prezentálása és interaktív tesztek 1. 14.1. Eljárások prezentálása 2. 14.2. Interaktív tesztek 1. 3. 14.3. Interaktív tesztek 2. 25

Tárgymutató 26