Obiettivi formativi
Conoscenza degli strumenti per la programmazione degli 'Embedded systems'
Prerequisiti
Sistemi di numerazione
Logica combinatoria e sequenziale
Linguaggio 'C'
Contenuti dell'insegnamento
Architettura dei microcontrollori.
Utilizzo e programmazione di schede contenenti microcontrollori.
Programma esteso
NOZIONI GENERALI
Nascita e sviluppo dei microcontrollori dagli anni '80 ad oggi.
I vantaggi nell'utilizzo dei microcontrollori.
Architettura dei microcontrollori: ALU, Memoria programma, memoria dati , periferiche
Bus interno; Micro a 8-16-32 bit; Micro CISC e RISC.
Architettura Harvard e Von-Neumann
Il generatore di clock.
Le periferiche piu' comuni: linee IO, timers, convertitori AD
Alcune periferiche piu' complesse : gestore PWM, gestore protocolli IIC, USART
Altre periferiche disponibili sui microcontrollori piu' recenti.
POLLING E INTERRUZIONI
Polling e interruzioni a confronto.
Le linee di IO e le interruzioni
Assegnazione di linea di IRQ ad una linea di IO
Abilitazione e risposta alle richieste di IO
AMBIENTE RENESAS E2-STUDIO
Ambiente di sviluppo Renesas "E2 Studio"
Configurazione di un progetto , con scelta del micro e del software di programmazione-debugging
Conoscenza (sufficentemente ampia) del compilatore C in uso e sua sintassi (standard C99).
SCHEDA RENESAS YRDKRX63N
La scheda RENESAS YRDKRX63N
Lettura dello schema
La CPU R5F563NB , caratteristiche essenziali. Assegnazione (nella scheda demo) della piedinatura alle risorse.
Oscillatore principale e oscillatore per l'ororlogio
Reset
SCHEDA YRDKRX63N E AMBIENTE DI SVILUPPO "E2 Studio".
La scheda RENESAS YRDKRX63N e ambiente di sviluppo Renesas "E2 Studio".
Connessione, controllo del display, caricamento di un progetto
I progetti per l'ambiente Renesas "E2 studio" e la scheda YRDKRX63N.
Editazione e Compilazione. Individuazione errori.
Debugging e posizionamento dei break-points.
Come modificare il codice C Renesas, per effettuare la risposta alla chiamata di
interruzione.
DETTAGLI SULLA SCHEDA
Le linee di IO a disposisizione sulla scheda.
Le programmazione dei port :direzione dei segnali, associazione (eventuale) con IRQ
Controllo dei led dimostrativi su scheda ( da LED4 a LED15).
Codice essenziale per la accensione di un led
PULSANTI, ANTIRIMBALZI E INTERRUZIONI
Pulsanti per l'lutente : Switch1 (SW1),Switch2 (SW2), Switch3 (SW3);
Assegnazione delle IRQ per i pulasnti SW1,SW2 e SW3;
Intercettazione delle interruzioni da pulsante.
Problema dei rimbalzi
Esempio di codice per la intercettazione di IRQ proveniente da tre differenti pulsanti.
Sensibilità del IRQ ( al livello basso o a fronte : salita, discesa, entrambe)
Esempio di conteggio avanti, indietro attivati da SW1(avanti) e SW2 (indietro) tramite IRQ
Visualizzazione su insieme di led del valore binario del conteggio raggiunto.
TIMERS
La misurazione del tempo e conteggio di eventi: timer/counters a 8 e a 16 bit disponibili sul micro R5F563NB
Timer accoppiati da 8 bit a formare timer a 16 bit.
Prescaler e sua programmazione.
Interrupt alla transizione 0xFFFF 0x0000 e sua programmazione
Esempio di misurazione di distanza fra due eventi ad esempio fra la pressione dei tasi SW1 (start)-SW2 (stop).
CONVERTITORI AD
Conversione AD ad approssimazioni successive
Principi generali.
Le VrefHi e VrefLo (lettura dei valori nella scheda YRDKRX63N)
Esempio di conversione acquisendo il valore di tensione VR1 proveniente dal potenziometro installato sulla
scheda YRDKRX63N.
Start della conversione
Fine della conversione e generazione della interruzione di segnalazione.
GESTIONE PWM
Concetti generali sul PWM
Analisi di un progetto in grado di regolare l'uscita PWM per stabilire la velocità di rotazione di un motore in CC.
Gestione di protocolli di comunicazione elementari
Bibliografia
J.B Conrad : Embedded systems (versione su web)
Lucidi relativi al corso.
Data sheet del microntrollore esaminato.
Metodi didattici
Lezioni frontali
Utilizzo di software specifici
Utilizzo di schede con micro
Modalità verifica apprendimento
Una verifica scritta e la discussione di un progetto realizzato su una scheda con microcontrollore a 32 bit.
Altre informazioni
Lo studente dovrà realizzare un progetto comprendente un microcontrollore.