Тема 1. Введение в однокристальные микроконтроллеры
1.1 Основы микроконтроллеров
1.1.1 Основы двоичной логики и схемотехники.
1.1.2 Основы организации цифрового компьютера.
1.1.3 Для чего используются микроконтроллеры.
1.1.4 В чем особенности разработки МикроКонтроллерных Систем Управления (МКСУ) объектами.
1.2 От понятия цифрового регулятора – к практической последовательности действий
1.2.1 Что такое однокристальные микроконтроллеры (ОМК), для чего они используются, каковы их особенности, состав и характеристики.
1.2.2 Типовой набор средств поддержки разработки для ОМК.
1.2.3 Как установить среду разработки Keil uVision v4.73. Основные приемы работы в Keil uVision v4.73 на простейшем примере (управление светодиодом).
1.2.4 Начало практической работы с оценочной платой Nucleo 32F103RB.
Практические занятия.
1 Установка среды разработки Keil uVision v4.73
2 Основные приемы работы в Keil uVision v4.73 на простейшем примере (управление светодиодом)
3 Начала практической работы с оценочной платой Nucleo 32F103RB
Тема 2. Основные знания, необходимые для изучения основ использования МК. Отладка программ
2.1. Основные знания, необходимые для изучения основ использования МК.
2.1.1. Аналоговые и цифровые сигналы.
2.1.2. Цифровые сигналы и логические цепи.
2.1.3. Базовая структура ЦВМ: процессор, выполнение команды, память и адресация, периферийные устройства, тактирование и синхронизация.
2.1.4. Простая периферийная подсистема: порт параллельного дискретного ввода-вывода. Для чего он применяется, как устроен, элементарные операции.
2.1.5. Разбор практического примера использования параллельного порта:
а) вывод (мигание диодом, генерация звука)
б) ввод: опрос кнопки, управление выполнением программы.
2.2. Приемы отладки МК-программ
2.2.1. Приемы отладки МК-программ: точки останова, наблюдение сигналов средствами отладчика
2.3. Использование симулятора для отладки программы.
2.3.1. Работа с параллельными портами.
2.3.2. Анализ примера использования параллельного порта: что в нем сделано неудачно и почему?
2.3.3. Разбор более сложного примера использования параллельного порта: управление светофором (реализация временной диаграммы с помощью программных задержек).
2.3.4. Использование симулятора для отладки, работа в симуляторе с виртуальным осциллографом (наблюдение выходных сигналов портов).
Практические занятия.
1. Использования параллельного порта:
a. Вывод: мигание диодом, генерация звука
b. Ввод: опрос кнопки, управление выполнением программы
2. Разбор работы примера (текст программы с комментариями).
3. Использование симулятора для отладки, работа в симуляторе с виртуальным осциллографом (наблюдение выходных сигналов портов).
Тема 3. Таймер. Таймерный канал
3.1. Таймер.
3.1.1. Таймер: понятие, назначение, структура, измерение и формирование интервалов времени.
3.2. Таймерный канал: основные функции
3.2.1. Таймерный канал: основные функции (измерение, формирование интервала времени, действие по окончанию интервала времени).
3.3. Использование таймера
3.3.1. Использование таймерного канала для измерения или формирования временного интервала.
Практические занятия
1. Анализ примера использования параллельного порта: что в нем сделано неудачно и почему?
2. Разбор более сложного примера использования параллельного порта: управление светофором (реализация временной диаграммы с помощью программных задержек).
Тема 4. Аппаратные прерывания по таймерным событиям
4.1. Аппаратные прерывания по таймерным событиям
4.1.1. Механизм аппаратных прерываний. Простое использование связки «таймер-прерывание». Реализация диаграммы светофора и генерации звуковых сигналов через таймерное прерывание.
Практические занятия
Реализация диаграммы светофора и генерации звуковых сигналов через таймерное прерывание
Тема 5. Законченная система сбора данных с передачей в другой компьютер
5.1. Законченная система сбора данных с передачей в другой компьютер
5.1.1. Аналого-цифровой преобразователь (АЦП), его основные свойства и характеристики.
5.1.2. Что можно делать с результатами измерения: подсистема сбора данных с простой предварительной обработкой и передачей результатов в другой компьютер.
5.2. Коммуникационные интерфейсы
5.2.1. Коммуникационные интерфейсы: UART (для передачи данных в другой компьютер).
5.2.2. Как обеспечить заданную частоту дискретизации при выполнении измерений: связка «Таймер Прерывание АЦП-Обработка UART»
Практические занятия
1. Подсистема сбора данных с простой предварительной обработкой и передачей результатов в другой компьютер
2. Связка «Таймер Прерывание АЦП-Обработка UART»