Náplň přednášky 1. Vestavěný systém Výrobci technických řešení Mikrokontroléry ARM NXP Kinetis KL25Z Rapid prototyping Laboratorní vývojová platforma

Podobné dokumenty
Miroslav Tichý, tic136

Přednáška - A3B38MMP Procesory s jádrem ARM. A3B38MMP 2015, J. Fischer, kat. měření, ČVUT-FEL Praha 1

Mikrokontroléry I. Mikrokontroléry od Atmel (Attiny, Atmega, AVR)

FPGA + mikroprocesorové jádro:

Procesory s jádrem ARM

Mikrořadiče společnosti Atmel

Sběrnicová struktura PC Procesory PC funkce, vlastnosti Interní počítačové paměti PC

Architekura mikroprocesoru AVR ATMega ( Pokročilé architektury počítačů )

PROCESOR. Typy procesorů

Výkonnostní srovnání DSP Jak optimalizovat výběr procesoru. Analog Devices, Texas Instruments Freescale

Základní uspořádání pamětí MCU

Řídicí a monitorovací systém pro akvária. Lukáš Kratina

Historie výpočetní techniky. Autor: Ing. Jan Nožička SOŠ a SOU Česká Lípa VY_32_INOVACE_1121_Histrorie výpočetní techniky_pwp

FREESCALE KOMUNIKAČNÍ PROCESORY

Přednášky o výpočetní technice. Hardware teoreticky. Adam Dominec 2010

SYSTÉMY NAČIPU MI-SOC

Úvod do mobilní robotiky AIL028

Evropský sociální fond Praha & EU: Investujeme do vaší budoucnosti

Činnost CPU. IMTEE Přednáška č. 2. Několik úrovní abstrakce od obvodů CPU: Hodinový cyklus fáze strojový cyklus instrukční cyklus

Sběrnicová struktura PC Procesory PC funkce, vlastnosti Interní počítačové paměti PC

Základní deska (1) Parametry procesoru (2) Parametry procesoru (1) Označována také jako mainboard, motherboard

ZÁKLADY PROGRAMOVÁNÍ. Mgr. Vladislav BEDNÁŘ /14

MSP 430F1611. Jiří Kašpar. Charakteristika

Semestrální práce z předmětu Speciální číslicové systémy X31SCS

Technické prostředky počítačové techniky

TEMPO průmyslový panelový počítač

Jízda po čáře pro reklamní robot

RISC a CISC architektura

VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V BRNĚ BRNO UNIVERSITY OF TECHNOLOGY

Profilová část maturitní zkoušky 2014/2015

Mikrokontroléry. Doplňující text pro POS K. D. 2001

Cílem této kapitoly je seznámit s parametry a moduly stavebnice NXT. Obr. 1: Brick s moduly [3]

Sběrnicová struktura PC Procesory PC funkce, vlastnosti Interní počítačové paměti PC

Architektura procesoru ARM Cortex-A9 MPCore

ŘÍDÍCÍ DESKA SYSTÉMU ZAT-DV

Pohled do nitra mikroprocesoru Josef Horálek

Procesor. Procesor FPU ALU. Řadič mikrokód

VYUŽITÍ PYTHONU PRO REALTIMOVÉ ŘÍZENÍ PERIFERIÍ

ZÁPADOČESKÁ UNIVERZITA V PLZNI FAKULTA ELEKTROTECHNICKÁ KATEDRA ELEKTROENERGETIKY A EKOLOGIE DIPLOMOVÁ PRÁCE

Vestavné systémy BI-VES Přednáška 10

Využití ICT pro rozvoj klíčových kompetencí CZ.1.07/1.5.00/

LOGICKÉ OBVODY X36LOB

Profilová část maturitní zkoušky 2015/2016

Architektura počítače

Hardwarové zpracování obrazu

Úvod do mobilní robotiky NAIL028

Přednáška A3B38MMP. Bloky mikropočítače vestavné aplikace, dohlížecí obvody. 2015, kat. měření, ČVUT - FEL, Praha J. Fischer

VINCULUM VNC1L-A. Semestrální práce z 31SCS Josef Kubiš

Přednáška , kat. měření, ČVUT - FEL, Praha J. Fischer. A4B38NVS, 2012, J.Fischer, kat. měření,, ČVUT - FEL 1

VÝUKOVÝ MATERIÁL. 3. ročník učebního oboru Elektrikář Přílohy. bez příloh. Identifikační údaje školy

Vestavný modul pro počítačové vidění využívající hradlové pole

) informace o stavu řízené veličiny (předávaná řídícímu systému) - nahrazování člověka při řízení Příklad řízení CNC obráběcího stroje

A4B38NVS, 2011, kat. měření, J.Fischer, ČVUT - FEL. Přednáška , kat. měření, ČVUT - FEL, Praha J. Fischer

Bloková struktura mikrokontrolérů Mikroprocesorová technika a embedded systémy

PRINCIPY POČÍTAČŮ. Schopnost logického uvažování a rešeršní práce v prostředí Internetu.

ČEMU ROZUMÍ MIKROPROCESOR?

Jednočipové mikropočítače (mikrokontroléry)

Gymnázium Vysoké Mýto nám. Vaňorného 163, Vysoké Mýto

Workshop. Vývoj embedded aplikací v systému MATLAB a Simulink. Jiří Sehnal sehnal@humusoft.cz. info@humusoft.cz.

MIKROPROCESOROVÁ TECHNIKA

PB002 Základy informačních technologií

IMPLEMENTACE RTOS DO MIKROKONTROLÉRŮ STM32 S JÁDREM ARM CORTEX-M4F

Základy digitální techniky

Procesor z pohledu programátora

Architektura procesoru ARM

Roman Výtisk, VYT027

MODERNÍ TRENDY V PROGRAMOVATELNÉ LOGICE, APLIKACE V AUTOMATIZAČNÍ A MĚŘICÍ TECHNICE

Snížení příkonu MCU. Vybavení pro MCU. Snížení příkonu MCU. Možnosti snížení příkonu

Základní deska (1) Označována také jako mainboard, motherboard. Deska plošného spoje tvořící základ celého počítače Zpravidla obsahuje:

FVZ K13138-TACR-V004-G-TRIGGER_BOX

VÝUKOVÝ MATERIÁL. 3. ročník učebního oboru Elektrikář Přílohy. bez příloh. Identifikační údaje školy


HW počítače co se nalézá uvnitř počítačové skříně

Přednáška - Čítače. 2013, kat. měření, ČVUT - FEL, Praha J. Fischer. A3B38MMP, 2013, J.Fischer, ČVUT - FEL, kat. měření 1

Pedstavení procesor s architekturou ARM

Z{kladní struktura počítače

PROCESORY. Typy procesorů

Maturitní témata - PRT 4M

2.8 Procesory. Střední průmyslová škola strojnická Vsetín. Ing. Martin Baričák. Název šablony Název DUMu. Předmět Druh učebního materiálu

Vícejádrový procesor. Dvě nebo více nezávislých jader Pro plné využití. podporovat multihreading

Přednáška 1. Katedra počítačových systémů FIT, České vysoké učení technické v Praze Jan Trdlička, 2012

PŘÍLOHY. PRESTO USB programátor

Vestavné systémy BI-VES Přednáška 5

Optika v počítačovém vidění MPOV

Rozhraní mikrořadiče, SPI, IIC bus,..

Základy informatiky. 2. Přednáška HW. Lenka Carr Motyčková. February 22, 2011 Základy informatiky 2

Když se Linux nevejde. Jiné operační systémy Lenka Kosková Třísková, LinuxDays2018

Mini PC HAL3000 NUC Passive Kč s DPH

AC500, vaše PLC od ABB? Unikátní koncept, škálovatelnost, nízké náklady, potřebujete víc? VAE ProSys AC500 eco, Strana - 1 -

Intel Itanium. Referát. Vysoká škola báňská Technická univerzita Ostrava Fakulta elektrotechniky a informatiky Katedra informatiky

A4B38NVS, 2011, kat. měření, J.Fischer, ČVUT - FEL. Rozhraní mikrořadiče, SPI, IIC bus,.. A438NVS, kat. měření, ČVUT - FEL, Praha. J.

Intel (2) Intel (1) Intel (3) Intel (4) Intel (6) Intel (5) Nezřetězené zpracování instrukcí:

Arduino Martin Friedl

Další aspekty architektur CISC a RISC Aktuálnost obsahu registru

Integrované řešení přípojných počítačů MOXA pro IoT

ÚAMT FEKT VUT. mikroprocesor Rabbit. Diplomová prá ce. Tomá škreuzwieser. Brno

Mikrořadiče fy ATMEL

Specifikace - SHARK. Projekt: procesorová deska s MPC 52000

Konfigurace portů u mikrokontrolérů

Transkript:

4 Přednáška 1

Náplň přednášky 1 Vestavěný systém Výrobci technických řešení Mikrokontroléry ARM NXP Kinetis KL25Z Rapid prototyping Laboratorní vývojová platforma 5 www.vsb.cz

Vestavěný řídicí systém Anglicky: Embedded system Je jednoúčelový systém zcela zabudován do zařízení, které ovládá. Je maximálně optimalizovaný pro danou aplikaci (výkon, spolehlivost, rozměry, cena ). Většina elektronických aplikací kolem nás je vestavěných: bankomaty, kalkulátory, prodejní automaty, palubní počítače, mobilní telefony 6 www.vsb.cz

Výpočetní jednotky Každý vestavěný systém je v podstatě počítačem. Jádro většinou tvoří jeden nebo více programovatelných nebo konfigurovatelných obvodů jako například: MPU (mikroprocesor) MCU (mikrokontrolér) FPGA (hradlové pole) SoC (system on chip) a další 7 www.vsb.cz

Majoritní výrobci mikrokontrolérů NXP (i bývalé Freescale produkty) Renesas (NEC Electronics, Mitshubishi Electric, Hitachi) Microchip (i bývalé Atmel produkty) ST Microelectronics Texas Instument a další 8 www.vsb.cz

Základní pojmy k opakování Mikroprocesor vs. Mikrokontrolér Pipeline ALU, FPU RISC vs. CICS procesor Hadvard vs. Von Neumann 9 www.vsb.cz

ARM Cortex-M Skupina 32 bitových procesorových jader typu RISC. Nyní jsou vyráběny: Cortex-M0 (ARMv6-M, 3 stupňová pipeline) Cortex-M0+ (ARMv6-M, 2 stupňová pipeline, optimalizovaná instrukční sada) Cortex-M1 (ARMv6-M,optimalizované jádro pro FPGA) Cortex-M3 (ARMv7-M) Cortex-M4 (ARMv7-M, možná FPU) Cortex-M7 (ARMv7-M, velmi výkonné jádro, 6 stupňová pipeline) Cortex-M23 (ARMv8-M, security instrukce, 2 stupňová pipeline) Cortex-M33 (ARMv8-M, security instukce, 3 stupňová pipeline) 10 www.vsb.cz

Celkový přehled všech vlastností ARM Core Cortex M0 Cortex M0+ Cortex M1 Cortex M3 Cortex M4 Cortex M7 Cortex M23 Cortex M33 Thumb-1 instructions Most Most Most Entire Entire Entire Most Entire Thumb-2 instructions Some Some Some Entire Entire Entire Some Entire Multiply instructions 32-bit result 32-bit result 32-bit result 32-bit result 64-bit result 32-bit result 64-bit result 32-bit result 64-bit result 32-bit result 32-bit result 64-bit result Divide instructions No No No Yes Yes Yes Yes Yes Saturated instruction s No No No Some Yes Yes No Yes DSP instructions No No No No Yes Yes No Optional Floatingpoint instructions No No No No Optional: SP Optional: SP or SP & DP No Optional: SP TrustZone instruction s No No No No No No Optional Optional Instruction pipeline 3 stages 2 stages 3 stages 3 stages 3 stages 6 stages 2 stages 3 stages Computer architecture Von Neuman Von Neumann Von Neumann Harvard Harvard Harvard Von Neumann Harvard ARM architecture ARMv6-M ARMv6-M ARMv6-M ARMv7-M [ ARMv7E-M ARMv7E-M ARMv8-M ARMv8-M 11 www.vsb.cz

SysTick Obsahuje (každý) ARM Cortex-M Jednoduchý dekrementační 24 bit timer Taktován frekvencí jádra Určen pro implementaci OS Možno použít pro obecné časování Generuje periodicky exception (výjimku) 12 www.vsb.cz

Programátorský model 13 www.vsb.cz

AHB bus Sběrnice (nejen) ARM Cortex-M0/M1/M3/M4: tzv. AHB (AMBA Hi-perf Bus) AHB má crossbar topologii -> je možná současná komunikace různých master portů s různými slave porty Všechny master porty nemusí být propojeny se všemi slave porty Arbitráž řešena hardwarově -> řízení metodami fixed priority nebo round-robin Arbitráž je z hlediska programu transparentní 14 www.vsb.cz

AHB bus 15 www.vsb.cz

MCU NXP Kinetis Řada 32 bit low-power MCU na bázi ARM Cortex-M http://www.nxp.com/products/microcontrollers-andprocessors/arm-processors/kinetis-cortex-m-mcus:kinetis 16 www.vsb.cz

Kinetis K family 17 www.vsb.cz

Kinetis KL family 18 www.vsb.cz

MCU KL2x 19 www.vsb.cz

MCU KL25Z 20 www.vsb.cz

Rapid prototyping NXP Tower system NXP Freedom board 21 www.vsb.cz

FRDM KL25Z NXP KL25Z Kinetis KL2 MCU (MKL25Z128VLK4) Highperformance ARM Cortex -M0+ Core 48MHz, 16KB RAM, 128KB FLASH 2xSPI, 2xI2C, 3xUART, 6xPWM, 6xADC, TouchSensor, GPIO FRDM-KL25Z Onboard peripherals MMA8451Q - 3-axis accelerometer PWM ControlledRGB LED Capacitivetouchsensor Evalution Form factor 81mm x 53mm 5V USB or4.5-9v supply Built-in USB drag'n' drop FLASH programmer 22 www.vsb.cz

EB308 EDU Platform 23 www.vsb.cz

Literatura http://infocenter.arm.com/help/topic/com.arm.doc.dui06 62b/DUI0662B_cortex_m0p_r0p1_dgug.pdf 24 www.vsb.cz

Děkuji za pozornost 25 www.vsb.cz