Signálové mikrokontroléry

Študenti získajú vedomosti z oblasti využitia a programovania signálových mikrontrolérov na príklade TMS320F28379D, a to najmä pre riadenie výkonových meničov a elektrických pohonov. Budú rozumieť činnosti mikrokontroléra vo všeobecnosti ako aj jeho periférií. Budú vedieť vytvoriť návrh softvéru, resp. navrhnúť firmvér, ktorý zabezpečí správnu konfiguráciu mikrokontroléra a riadenie edukačných prípravkov, ako napr. RGB LED, piezoakustického prvku, impulzového meniča, jednosmerného motora so snímačom prúdu a polohy či riadenie krokového motora. Pri tomto návrhu sa študenti zároveň naučia riešiť problémy, spojené s návrhom softvéru a jeho prepojenia na hardvér, pričom budú používať rôzne laboratórne prístroje. Študenti tak získajú schopnosť prepájať vedomosti z viacerých predmetov štúdia, najmä vedomosti z výkonovej elektroniky, regulovaných pohonov a programovania a algoritmizácie. Taktiež získajú komplexné znalosti, ktoré sa budú uplatňovať pri štúdiu nadväzujúcich odborných predmetov z oblasti riadenia a návrhu elektrotechnických systémov a pomôžu im lepšie pochopiť medzipredmetové vzťahy.

Stručná osnova predmetu

Rekapitulácia poznatkov z programovania a algoritmizácie – programovací jazyk C, návrh prehľadného programového kódu, modulárne programovanie.
Úvod do programovania mikrokontrolérov - oboznámenie sa s mikrokontrolérom TMS320F2837xD, systémové hodiny mikrokontroléra, všeobecné vstupy a výstupy.
Časovače – princíp činnosti, konfigurácia, príklady použitia.
Prerušovací systém mikrokontroléra – prerušenia CPU, rozšírenie prerušení pomocou PIE, konfigurácia prerušení, obsluha prerušení, príznaky prerušenia, príklady použitia.
Modul mikrokontroléra pre impulzovo-šírkovú moduláciu – princíp činnosti, časová základňa, porovnávací submodul, riadenie výstupných pinov, bezpečnostná medzera, chybová zóna, PWM chopper, spúšťač udalostí, príklady použitia.
AD prevodník mikrokontroléra – princíp činnosti, možnosti spúšťania, konfigurácia prevodníka, voľba kanálov pre konverziu, vyhodnotenie výsledkov, príklady použitia.
Modul eQEP pre spracovanie inkrementálnych snímačov mikrokontrolérom – princíp činnosti, konfigurácia, spracovanie výsledkov, vyhodnocovanie polohy a rýchlosti, kvantifikačná chyba pri vyhodnotení polohy a rýchlosti, príklady použitia.
Modul eCAP pre meranie dĺžky impulzov na vstupe mikrokontroléra – princíp činnosti, konfigurácia modulu, spracovanie výsledkov, príklady použitia.
Asynchrónna sériová komunikácia SCI – princíp činnosti, komunikačné rámce, komunikácia medzi viacerými zariadeniami, konfigurácia modulu, formát odosielaných a prijímaných dát, odosielanie a prijímanie rôznych dátových typov, práca so zásobníkom FIFO.