Integrisani raunarski sistemi 2 IRS 2 20182019 Nenad

Integrisani računarski sistemi 2 - IRS 2 2018/2019 Nenad Jovičić Marija Janković

Organizacija kursa �Predavači: �doc. Dr Nenad Jovičić nenad@etf. rs �As. Marija Janković meja@el. etf. rs �Web: tnt. etf. rs/~ms 1 bmp �Projekat 40% ocene �Ispit (60% ocene): �Demonstracija projekta �Diskusija o projektu �Teorijska diskusija

Timeline �U ovom kursu ćemo se baviti kako praktičnom realizacijom projekata koji u sebi sadrže Cortex mikrokontroler, tako i specifičnim teorijskim aspektima ove tehnologije. �Gruba struktur kursa: �KEIL razvojno okruženje. �Pisanje softvera po CMSIS standardu. �Detaljno proučavanje hardverskih sklopova STM Cortex mikrokontrolera. �Specifičnosti arhitekture Cortex mikrokontrolera. �Napredne tehnike debagovanja �Projektovanje softvera STM mikrokontrolera na bazi HAL drajvera �Cortex u DSP aplikacijama

Projekat �Implementacija jednostavnog hardversko-softverskog sistema/uređaja na Cortex-M 3 , M 4 ili M 7 razvojnoj platformi. �Projekat ne treba da bude obiman po broju korišćenih periferija, ali treba da bude detaljan u ispitivanju mogućnosti izabranih periferija. Ide se u dubinu a ne u širinu.

ST Nucleo F 103 � ARM® 32 -bit Cortex®-M 3 CPU � 72 MHz max CPU frequency � 128 KB Flash � 20 KB SRAM � GPIO (51) with external interrupt capability � 12 -bit ADC (2) with 16 channels � RTC � Timers (4) � I 2 C (2) � USART (3) � SPI (2) � USB 2. 0 full-speed � CAN

ST Nucleo L 476 �ARM Cortex-M 4 CPU with FPU at 80 MHz � 1 MB Flash � 128 k. B RAM � 3× 12 -bit ADC 5 MSPS � 2 x 12 -bit DAC �Up to 16 timers �Up to 3 x I 2 C, 6 x USARTs, 4 x SPIs, CAN �USB OTG 2. 0 full-speed

ST Nucleo F 746 � ARM® 32 -bit Cortex®-M 7 CPU with FPU 216 MHz � 1 MB of Flash memory � SRAM: 320 KB � 3× 12 -bit, 2. 4 MSPS ADC: up to 24 channels and 7. 2 MSPS in triple interleaved mode � 2× 12 -bit D/A converters � Up to 18 timers � Up to 4 x I 2 C, 8 x USARTs, 6 x SPIs, 2 x. CAN � USB 2. 0 full-speed device/host/OTG controller with on-chip PHY � USB 2. 0 high-speed/full-speed � 10/100 Ethernet MAC with dedicated DMA �. . .

Projekat - rokovi �Period 1 - Prikupljanje predloga projekata. �Faza 1 - Izveštaj 1. - Idejno rešenje. �Period 2 – Definisanje spiska potrebnih komponenti. �Faza 2 - Izveštaj 2. - Dizajn hardvera na nivou električne šeme, i dostavljanje spiska komponenti. �Period 3 – Nabavka komponenti. �Period 4 – Rad na prototipu. �Faza 3 - Izveštaj 3. – Prototip hardvera i softvera. Minimalna konfiguracija koja potvrđuje izvodljivost projekta. �Period 5 - Finalizacija projekta. �Ispitni rok januar 2018 – Finalni izveštaj.

Projekti �Primeri projekata na stranici: http: //tnt. etf. rs/~ms 1 bmp/projekti. html

Komponente � Preferirani dobavljač modula je kompanija Mikroelektronika. www. mikroe. com. � Najzgodnije za upotrebu su Click pločice. � Moguća je u posebnim slučajevima i nabavka nekih specijalnih komponenti iz stranih kataloga, kao na primer iz www. farnell. com.

Komponente �Povezivanje može da bude izvedeno pomoću kratkospojnika, ali može da se realizuje i preko namenski napravljene/izlemljene matične ploče. �Nabavka standardnih elektronskih/električnih komponenti se vrši u kelco-u ili mikroprincu. www. kelco. rs , www. mikroprinc. rs

Literatura - knjige �The Designer's Guide to the Cortex-M Processor Family, Trevor Martin, Elsevier, 2013. �( tnt. etf. rs/~ms 1 bmp/BOOK 1. pdf ) �The Definitive Guide to ARM® Cortex®-M 3 and Cortex®-M 4 Processors, Joseph Yiu, Elsevier, 2013. �( tnt. etf. rs /~ms 1 bmp/BOOK 2. pdf )

Literatura – ARM-ova dokumentacija � ARMv 7 -M Architecture Reference Manual (ARM DDI 0403) � ARM Cortex-M 3 Integration and Implementation Manual (ARM DII 0240) � ARM AMBA® 3 AHB-Lite Protocol (v 1. 0) (ARM IHI 0033) � ARM AMBA™ 3 APB Protocol Specification (ARM IHI 0024) � AMBA® 3 ATB Protocol Specification (ARM IHI 0032) � ARM Core. Sight™ Components Technical Reference Manual (ARM DDI 0314) � ARM Debug Interface v 5 Architecture Specification (ARM IHI 0031) � ARM Embedded Trace Macrocell Architecture Specification (ARM IHI 0014). � IEEE Standard Test Access Port and Boundary-Scan Architecture 1149. 1 -2001 (JTAG). �. . .

Cortex-M razvoj softvera �Osnovna prednost je mnoštvo ranovrsnih softverskih alata, od onih koji su free do onih koji koštaju hiljade dolara. �Striktno govoreći GCC nije okruženje već kompjaler koga u pozadini koriste mnogi proizvođači softvera.

KEIL �Mi koristimo KEIL kompajler, jer nudi kompletnu podršku za Cortex-M mikrokontrolere. �KEIL koristi ARM-ov C kompajler �Poseduje i svoj Real-Time Operating System (RTOS) nazvan RTX �Poseduje i svoju DSP biblioteku, takođe pisanu od strane ARM-a.

MDK-ARM �MDK-ARM je sam po sebi tzv. core toolchain, što znači da nema u osnovi podršku za bilo koji konkretan mikrokontroler. �Instalacijom takozvanih PACK-ova (paketa) dobija se podrška u vidu biblioteka i primera za pojedinačne mikrokontrolere ili čak i razvojne sisteme.

KEIL – softverski simulator �MDK ARM obezbeđuje i softverski simulator koji sadrži modele svakog Cortex-M procesora. �Pored modela procesora, postoje i modeli periferijea određenog broja mikrokontrolera koji sadrže ove procesore. �Time je podržano pokretanje i debagovanje većeg broja osnovnih primera bez konkretnog hardvera i hardverskog debagera. �Omogućeno je pisanje i novih programa i testiranje pomoću simulatora.