Hledej Zobraz: Univerzity Kategorie Rozšířené vyhledávání

12 633   projektů
0 nových

Vestavěné řídicí systémy - učební text a návody do cvičení

«»
Přípona
.pdf
Typ
skripta
Stažené
0 x
Velikost
8,9 MB
Jazyk
český
ID projektu
9275
Poslední úprava
19.12.2016
Zobrazeno
434 x
Autor:
goldenlife
Facebook icon
Detaily projektu
Popis:
1.1. Počítačové řídicí systémy

Řídicí systémy jsou všude kolem nám. Najdeme je v průmyslu, v domácnosti či během volnočasových aktivit. Pouze zlomek řídicích systémů je založen na klasických analogových či jednoduchých logických obvodech. Drtivá většina řídicích systémů je dnes založena na výpočetní technice s vybraným mikroprocesorem či mikrokontrolérem a přidružených periferních obvodech. Mluvíme tedy o počítačových řídicích systémech.

Počítačové řídicí systémy se můžeme pokusit rozdělit do následujících kategorií:
• Osobní počítače (PC)
• Průmyslové počítače (IPC)
• Programovatelné logické automaty (PLC) / (PAC)
• Vestavěné systémy (Embedded systems)

» Osobní počítač (PC - personal computer)
Osobní počítače poskytují komfortní pracovní nástroj pro kancelářskou práci, jak pro úředníky, tak pro vývojáře vestavěných řídicích systémů. S tímto pracovním nástrojem pracujeme velkou část pracovního dne. Proto je jejich uživatelské rozhraní velmi důležité.
Osobní počítače můžeme použivat v řadě provedení jez ilustruje obrázek Obr. 1.
• stolní (desktop)
• notebook / netbook (laptop)
• panel (all-in-one)
• tablet.

Klíčová slova:

řídicí systémy

digitální rozhraní

komunikační rozhraní

bezdrátová komunikace

psaní kódu

konstrukce zdrojů



Obsah:
  • POKYNY KE STUDIU -7-
    Shrnutí pojmů -8-
    Otázky -8-
    1 Vestavěné řídicí systémy. Konstrukce vestavěných řídicích systémů -10-
    1.1. Počítačové řídicí systémy -10-
    1.2. Vestavěné řídicí systémy -15-
    1.3. Konstrukce vestavěných řídicích systémů -19-
    1.4. Příprava na cvičení -29-
    Shrnutí pojmů -29-
    Otázky -29-
    2 Struktury a programování vestavěných řídicích systémů -32-
    2.1. Základní struktura vestavěného řídicího systému -32-
    2.2. Hlavní řídicí prvek vestavěných řídicích systémů -33-
    2.3. Architektury hlavní řídicích prveků pro vestavěné řídicí systémy -37-
    2.4. Mikrokontroléry a SoC -39-
    2.5. Příklady mikrokontrolérů a SoC -42-
    2.6. Vývojový řetězec -49-
    2.7. Způsoby zavedení kódu do cílového zařízení -54-
    2.8. Programovací a ladící rozhraní -61-
    2.9. Programovací a ladící jednotky -63-
    2.10. Příprava na cvičení č. 2 -67-
    Shrnutí pojmů -68-
    Otázky -68-
    3 Digitální rozhraní -70-
    3.1. Číslicové vstupy a výstupy -70-
    3.2. Typy číslicových vstupů a výstupů -75-
    3.3. Programování číslicových vstupů a výstupů -78-
    3.4. Čítače a časovače -80-
    3.5. PWM -84-
    3.6. Příprava na cvičení č. 3 -86-
    Shrnutí pojmů -88-
    Otázky -88-
    4 Analogové rozhraní (ADC,DAC,...) -89-
    4.1. DA převodníky -89-
    4.2. AD převodníky -91-
    4.3. Analogové vstupy mikrokontrolérů -94-
    4.4. Příprava na cvičení -99-
    Shrnutí pojmů -103-
    Otázky -103-
    5 Uživatelské rozhraní (Display, klávesnice, Touch sense) -104-
    5.1. HMI -104-
    5.2. Tlačítka -105-
    5.3. Klávesnice -106-
    5.4. LED -114-
    5.1. Displeje -115-
    5.2. Grafický SW -129-
    5.3. Příprava na cvičení -132-
    Shrnutí pojmů -133-
    Otázky -134-
    6 Vnější komunikační rozhraní -135-
    6.1. Komunikace vestavěných rídidích systémů -135-
    6.2. ISO-OSI -135-
    6.3. RS232 -136-
    6.1. RS485 -137-
    6.2. USB Universal serial bus -137-
    6.3. 1-Wire (OneWire) -138-
    6.4. Průmyslové sběrnice -146-
    6.5. CAN -146-
    6.6. LIN -154-
    6.7. Cvičení -158-
    Shrnutí pojmů -158-
    Otázky -159-
    7 Vnitřní komunikační rozhraní -160-
    7.1. Účel vnitřních komunikačních rozhraní -160-
    7.2. I2C sběrnice -160-
    7.3. Protokol komunikace I2C -165-
    7.4. Komunikace s I2C zařízením (NXP PCF8583) -169-
    7.5. Deriváty I2C sběrnice -172-
    7.1. Komunikace s I2C zařízením (PCF8574) -173-
    7.2. SPI sběrnice -176-
    7.3. Příklad komunikace po SPI (AT25256) -180-
    Shrnutí pojmů -184-
    Otázky -184-
    8 Bezdrátová komunikace pro vestavěné řídicí systémy -185-
    8.1. Pracovní pásma -185-
    8.2. Moduly pro volné pásmo -186-
    8.3. ZIGBEE -187-
    8.4. BLUETOOTH -187-
    8.5. Wi-Fi -188-
    8.6. GSM/EDGE/CDMA -188-
    Shrnutí pojmů -189-
    Otázky -189-
    9 Psaní kódu a využití Operačních systémů pro vestavěné řídicí systémy -190-
    9.1. Psaní kódu -190-
    9.2. Směr vývoje kódu -191-
    9.3. Vytvoření aplikace pro dané cílové zařízení -191-
    9.4. Struktura projektu a jeho uložení na disku -193-
    9.5. Využití knihoven -195-
    9.6. Využítí operačních systémů ve vestavěných řídicích systémech -197-
    9.7. RT systémy -202-
    9.8. Srovnání OS a RTOS -204-
    9.9. Cvičení -207-
    Shrnutí pojmů -207-
    Otázky -207-
    10 Napájení a konstrukce zdrojů -209-
    10.1. Požadavky na napájení vestavěných řídicích systémů -209-
    10.2. Zdroje energie -209-
    10.3. Zdroje napětí -210-
    10.4. Cvičení -212-
    Shrnutí pojmů -213-
    Otázky -213-
    CVIČENÍ č. 1. - Seznámení s vývojovými prostředky pro mikrokontroléry Freescale HCS12. Programování a ladění pomocí CodeWarrior IDE a USB Multilink. -214-
    CVIČENÍ č. 2. - Srovnání výkoNnosti architektur při výpočtech včetně reálných čísel -215-
    CVIČENÍ č. 3. - Digitální rozhraní Práce s časovačem a přerušením -216-
    CVIČENÍ č. 4. - Analogová rozhraní -217-
    CVIČENÍ č. 5. - Vzájemná komunikace procesoru a periferií na vývojové desce. Ovládání displeje a klávesnice -218-
    CVIČENÍ č. 6. - Komunikace v číslicových systémech - sběrnice I2C, SPI, One wire. -219-
    CVIČENÍ č. 7. - Komunikace v číslicových systémech - sběrnice LIN -220-
    CVIČENÍ č. 8. - Komunikace v číslicových systémech - sběrnice CAN. -221-
    CVIČENÍ č. 9. - Semestrální práce - vypracování a konzultace -222-
    CVIČENÍ č. 10. - Předvedení a odevzdání semestrálních prací - Prezentace -223-
    11 Seznam obrázků -224-