Mikrokontrollerek alkalmazástechnikája

A tantárgy angol neve: Application of Microcontrollers

Adatlap utolsó módosítása: 2018. március 6.

Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem
Villamosmérnöki és Informatikai Kar
Villamosmérnöki Szak

 Mérnök Informatikus szak

 

Szabadon választható tantárgy
Tantárgykód Szemeszter Követelmények Kredit Tantárgyfélév
VIMIJV51   4/0/0/v 4  
3. A tantárgyfelelős személy és tanszék Dr. Benesóczky Zoltán,
A tantárgy tanszéki weboldala http://www.mit.bme.hu/oktatas/targyak/vimijv51
4. A tantárgy előadója Dr. Benesóczky Zoltán mestertanár, MIT

 

5. A tantárgy az alábbi témakörök ismeretére épít

Digitális technika I-II.

6. Előtanulmányi rend
Kötelező:
NEM ( TárgyTeljesítve("BMEVIMM9151") )
VAGY
NEM ( TárgyTeljesítve("BMEVIAUA348"))
VAGY
NEM ( Szakirany("AVIszgalr", "- ") )
VAGY
NEM ( Szakirany("AVIirány", "- ") )
VAGY
NEM ( Szakirany("AVIbeágy", "- ") )

A fenti forma a Neptun sajátja, ezen technikai okokból nem változtattunk.

A kötelező előtanulmányi rendek grafikus formában itt láthatók.

Ajánlott:
Tematikaütközés miatt a tantárgyat csak azok vehetik fel, akik korábban nem hallgatták a következő tárgyakat:

Mikrokontrollerek alkalmazástechnikája (VIMM9151)

 


 

7. 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.

8. A tantárgy részletes tematikája

1. Mikrokontrollerek általános felépítése:  processzor mag, regiszterek, memóriák, perifériák, jellemzésük röviden: Atmel AVR mikrokontroller család tulajdonságai. Microchip PIC mikrokontroller család tulajdonságai.

2. 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 ATxmega IT rendszere.

Az ATxmega DMA (közvetlen memória hozzáférés) egysége és tulajdoságai.

Egy speciális hw kialakítás a perifériák kezelésének könnyítésére: az ATxmega Event System egysége.

3.  Az IO perifériáról általánosan. Az IO konkrét kialakításai az alábbi mikrokontrollerekben: Amel AVR Atmega I/O port kialakítása. Microchip PIC egyes típusainak IO kialakítása. Atmel ATxmega IO változás figyelő egysége.

Timer/counter  (időzőtő/számláló) általánosan (feladatkörök, tipikus üzemmódok). Amel AVR  Timer/counter  egységének ismertetése, üzemmódok beállítása és használata.

USART  általánosan (feladatkörök, tipikus üzemmódok). Amel AVR  USART egységének ismertetése, üzemmódok beállítása és használata.

 SPI általánosan (feladatkör, felépítés). Amel AVR  SPI egységének ismertetése, felprogramozása és használata.

I2C általánosan (feladatkör, protokoll). Amel AVR  I2C egységének ismertetése, üzemmódok beállítása és használata.

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

Speciális perifériák:

Az Atmel ATxmega Crypto engine titkosító kódoló/dekódoló egysége.

Az  Atmel ATxmega CRC generátora és alkalmazása.

4. USB részleges ismertetése. USB alkalmazása beépített USB perifériával rendelkező Atmel AVR-ek esetén, gyártó által adott firmware módosítása saját feladatra (mintapélda).

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

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

6. Egyedi házi feladat konzultációk.

7. 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. 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. Mikrokontrollerek fejlődési tendenciái:

Pl. Logikai blokkal kiegészített Microchip PIC.) 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: PSoC designer bemutatása, használata.

Aktuális újdonságok a mikrokontrollerek és a mikorkontrollerekhez illeszthető chipek között.

 

 

9. A tantárgy oktatásának módja (előadás, gyakorlat, laboratórium)

Előadás gyakorlati bemutatókkal kiegészítve és konzultációkkal segített egyedi házi feladat

10. Követelmények

a.  A szorgalmi időszakban:  Egyedi, lehetőleg saját ötleten alapuló otthoni feladat (megépítendő egyszerű mikrokontrolleres készülék) elkészítése, bemutatása és dokumentálása.

b.  A vizsga időszakban: írásbeli vizsga. A házi feladat 49% súllyal számít be a vizsgajegybe.

 

Az aláírás megszerzésének  az otthoni feladat elégséges szintű elkészítése.

A vizsgázás feltétele az aláírás megszerzése.

11. Pótlási lehetőségek

A házi feladat a pótlási időszak végéig pótolható.

Ismétlő és javító vizsgák a TVSZ szerint.

12. Konzultációs lehetőségek

Kötelező konzultáció órarendi időpontokban, ezeken kívül órarenden kívüli időpontokban is konzultációs lehetőséget biztosítunk.

13. Jegyzet, tankönyv, felhasználható irodalom

Dr. Benesóczky Z.: Mikrokontrollerek alkalmazástechnikája (elektronikus jegyzet)

Az internetről letölthető katalóguslapok és egyéb anyagok

Dr. Benesóczky Z.: Digitális tervezés funkcionális elemekkel és mikroprocesszorral (55033)

14. A tantárgy elvégzéséhez átlagosan szükséges tanulmányi munka
Kontaktóra56
Készülés előadásra12
Házi feladat elkészítése20
Készülés vizsgára 32
Összesen120
15. A tantárgy tematikáját kidolgozta
Név: Beosztás:

 

Tanszék, Int.:

 

Dr. Benesóczky Zoltán

 

mestertanár

 

MIT

 

Dr. Kovácsházy Tamás

 

docens

 

MIT