No title

Microcontrollers Introductie INLMIC Jesse op den Brouw INLMIC/2014-2015

Microcontroller  Uit Wikipedia

 “A microcontroller (sometimes abbreviated µC or uC) is a small

computer on a single integrated circuit containing a processor core, memory, and programmable input/output peripherals.”

2

Relevantie  De systeemingenieur is in staat systemen te bouwen met behulp van

complexe componenten.  Sleutelcompetenties hierbij zijn het analyseren, selecteren,

configureren en programmeren van complexe componenten.  Een microcontroller is een complexe digitale component die in vrijwel

elk apparaat dat wij dagelijks gebruiken aanwezig is.  De belangrijkste ontwerpparameters zijn snelheid, geheugenbeslag en

energieconsumptie.

3

Relevantie  In deze cursus worden de belangrijkste aspecten als interne opbouw,

organisatie en programmering van een microcontroller besproken.  Teneinde een goed inzicht in de interne werking van een

microcontroller te verkrijgen wordt op assemblerniveau geprogrammeerd.

4

Onderwijs  INLMIC-co1/pr1 – Microcontrollers  Theorie  Jesse op den Brouw  7x2 uur  Eén toets, beoordeeld met cijfer 1 t/m 10  Practicum  Harry Broeders  7x2 uur  Beoordeeld met een O/V  Totaal 84 SBU (3 EC) 5

Waar in de opleiding?  Voltijd  Jaar 2, blok 1  Voorgaande vakken: INLDIG, DIGSE1, DIGSE2, GESPRG  Gevolgd door: MICPRG  Duaal  Jaar 3, blok 1  Voorgaande vakken: INLDIG, DIGSE1, DIGSE2, GESPRG  Gevolgd door: MICPRG

6

Leerdoelen  Na deze onderwijseenheid kan de student:

een eenvoudig microcontrollersysteem analyseren en configureren. uit een eenvoudige specificatie een algoritme opstellen. eenvoudige algoritmes vertalen in een assembly-programma. eenvoudige programma’s verifiëren door simulatie. eenvoudige programma’s verifiëren door demonstratie op een ontwikkelboard.

7

Keuze microcontroller  Gekozen is voor de ATmega32(A) van de firma Atmel  Eenvoudig om te leren en te gebruiken  Wordt zeer veel in de praktijk gebruikt  Veel te vinden op internet  Goede en goedkope ontwikkelomgeving voor studenten  Ontwikkelomgeving  Goede IDE met assembler  GNU C/C++ compiler  Goedkope debug/tracer

8

Boek  The AVR Microcontroller and Embedded Systems;

Using Assembler and C Paperback 744 pagina's Pearson Education ISBN10: 1292042567 ISBN13: 978-1-29204-256-5 Let goed op: internationale editie, paperback  € 86,- bij bol.com  Wordt ook gebruikt bij MICPRG 9

Alternatieve boeken  Er zijn enkele alternatieven      

Embedded System Design With The Atmel Avr Microcontroller (Engels, C) Programming and Customizing the Avr Microcontroller (Engels, gedateerd) AVR, hardware en C-programmering in de praktijk (Nederlands, C) AVR-microcontrollers (Nederlands, gedateerd, assembler, weinig info) Mikrocomputertechnik mit Controllern der Atmel AVR-RISC-Familie (Duits, C en assembler, volledig) AVR – An Introductionary Course (Engels, assembler, gedateerd, niet volledig),

10

Week 1  Introductie microcontroller  Wat is een computersysteem?  Wat is een microcontroller?  Typen processoren  Opbouw van een microcontroller  ALU  Registers  Multiplexers  H1S1, H1S2, H1S3 (tm p20), H1S4 11

Week 2  Opbouw ATmega32 controller  Registers  Algemeen, IR, PC, SP, flags, statusregister  Verwerking instructies  Ophalen instructies, decoderen, uitvoeren  Typen geheugen  Registers, I/O, SRAM, Flash, eeprom  Geheugenmap

 H2S1, H2S2, H3S1, H3S2, H3S4, H3S8

12

Week 2 – vervolg  Instructies  Typen instructies  Operands

 H2S1, H2S2, H3S1, H3S2, H3S4, H3S8

13

Week 3  Addressing modes  Voorbeelden assemblerprogramma’s  Port I/O  Lussen, vergelijken en beslissingen

 H3S3, H3S5, H3S6, H3S7, H4S1, (H4S2), H4S3,

H5S1, H5S2, H6S1, H6S2, H6S3, H6S4, (H4S8) 14

Week 4  Stack  Subroutine  Parameteroverdracht  Wachtlussen

 H4S2, H4S3, sheets

15

Week 5  Interrupt  Timer

 H11S1, H11S3, H11S4,

H10S1 (tm p331), H10S2, H11S2 16

Week 6  C en assembler  Simpele variabelen  Pointer, array’s  Beslissen  Lussen (while, for, do-while)  Functies  H8S1 (tm p260), sheets

17

Week 7  Uitloop  Bespreking proeftoets

18

Practicum  Docent: Harry Broeders  Aanwezigheid verplicht  Beoordeling voldoende/onvoldoende  Practicumkaart  Voor het practicum stof bestuderen/programma ontwerpen

19

Practicum  Week 1:

tutorial

 Week 2:

fouten opsporen, werking programma uitleggen

 Week 3:

eenvoudig programma, zoek grootste getal

 Week 4:

eenvoudig programma met I/O

 Week 5:

stack, subroutines

 Week 6:

interrupts, Timer/Counter 0

 Week 7:

uitloop 20

De Haagse Hogeschool, Delft 015-2606311 [email protected] www.dehaagsehogeschool.nl