HW3r

komplet "Assembly via Arduino" by Anas Kuzechie

wokwi part 1

wokwi part 2

wokwi part 3a

wokwi part 4

Soubor:Arduino link-part5.jpg wokwi part 5

Soubor:Arduino link-part6.jpg wokwi part 6

Soubor:Arduino link-part7.jpg wokwi part 7

Soubor:Arduino link-part8.jpg wokwi part 8

Soubor:Arduino link-part9.jpg wokwi part 9

---

Inspirace k vyzkoušení

• https://robodoupe.cz/2017/espeasy-je-opravdu-easy/
• https://wiki.sps-pi.cz/index.php/HAOS
• https://wiki.seeedstudio.com/home_assistant_topic/
• https://www.codeconvert.ai/assembly-to-python-converter
• https://cw.fel.cvut.cz/wiki/courses/b35apo/tutorials/start

Otázky ke zkoušení

Opakovací otázky z teorie

Minimální schéma zapojení s mikrokontrolérem (MCU) Blokové schéma vývojové sestavy Blokové schéma mikroprocesoru - CPU Blokové schéma mikrokontroléru - MCU - základní Blokové schéma mikrokontroléru - MCU - rozšířené Řadič, čítač instrukcí Registr instrukcí, dekodér instrukcí ALU, stavový registr (příznaky) 8 bit. sčítačka Logické operace v ALU Sběrnice, budič sběrnice Reset mikropočítače, watchdog Časování CPU, instrukční cyklus, zřetězení instrukcí Paměti - ROM, PROM, EEPROM Připojení vnější paměti Stránkování paměti Organizace paměti dat (ROM) - přerušení Organizace paměti dat (RAM) Von Neumanova koncepce, Harvardská architektura Architektura RISC a CISC mikrokontrolerů a jejich rozdíly (např.: 8051-ATmega328) Kvaziobousměrný V/V obvod Obvod s přepínáním směru přenosu Připojení 7segmentovky Připojení 2 ks 7segmentovek Připojení MPX zobraz. jednotky Připojení seriové zobrazovací jednotky Připojení stejnosměrného motoru Připojení krokového motoru Připojení serva Čítače / časovače Sériové vstupní a výstupní obvody USART Sériové vstupní a výstupní obvody IIC Sériové vstupní a výstupní obvody SPI Obvody PWM AD převodník MCU Z80, 8051, ATmega328 MCU ESP8266, ESP32 MCU RP2040 (Raspberry Pi PICO), Cortex (Raspberry Pi) micro:bit

Otázky k opakování ze CV a pro projekt

Přesuny dat pomocí přímého a nepřímého adresování Zápis na port (více LED, 7segment, motor....) Čtení z portu (tlačítko, klávesnice .....) Podmíněné skoky bytové a bitové Časové smyčky s použitím )seřazeno od nejnižší úrovně více podprogramů registrů A, R0, R1.... čítače/časovače Přesun dat z ROM ) nejhorším z RAM) na PORT Test minimálně 2ks TL a řízení LED dle funkce AND, OR, XOR Bonus: Logické operace Operace rotace Počítání počtu vst. impulsů z pinu (P3.4 = T0, CT v registru TMOD) Vývoj. diagram pro test 3ks TL a řízení LED dle funkce LED = 1 pro i = {1,4} Využití přerušení programu nejpoužívanější instrukce: SETB, CLR, NOP, SJMP, MOV, @, ACALL-RET, INC, CJNE, JB,

Témata na referáty

Čítač časovač v ATmega32 (blok. schéma, ukázka části kódu) Blokové schéma ATmega32 Porovnání PINOUTu Arduino vs ATmega328 Instrukční soubor ATmega32 (porovnání s 8051) MCU ESP32 (vlastnosti, aplikační schéma) Tabulkový přehled MCU a jejich vlastností (Z80, 8051, 8080, PIC16F88...) Tabulkový přehled MCU a jejich vlastností (RF2040 (PICO), Cortex (RPi), STM32) Přerušovací systém v MCU (vlastnosti, blokové schéma, příklad část kódu) MCU RPi PICO (vlastnosti, aplikační schéma) MCU v micro:bit (vlastnosti, aplikační schéma) Sběrnice UART, I2C, SPI (vlastnosti, aplikační schéma)

Teorie

T1 – Opakování z 2. ročníku T1. Úvod do předmětu, pravidla, aktivity.. T2. Opakování LF, KLO – sčítačka, SLO: D-KO, čítač/registry T2 - Architektura mikroprocesoru CPU T3. Blokové schéma mikroprocesoru CPU T4. Blokové schéma mikrokontroléru MCU T5. Minimální schéma s MCU T6. Řadič, programový čítač, stavový registr T7. Registr, dekodér instrukcí T8. ALU, příznaky T9. Sběrnice, budič sběrnice T10. Časování CPU, instrukční cyklus, zřetězení instrukcí T11. Opakování T3 - Architektura mikrokontroléru MCU T12. Rozšířené blokové schéma MCU T13. Von Neumanova koncepce, Harvardská architektura T14. Architektura RISC a CISC mikrokontrolerů a jejich rozdíly (např.: 8051-ATmega328) T15. Paměť mikropočítače, paměť programu, dat T16. Paměť EEPROM (paralelní, sériová) T17. Obvody vstupu a výstupu T18. Reset mikropočítače, hlídací časovač WATCHDOG T19. Opakování T4 – Periferní obvody MCU T20. Příklady připojení periférií k V/V branám LED, 7segment T21. Tlačítko, klávesnice T22. Motory - ss, krokový, servo T23. Opakování T5 - Obvody integrované v MCU T24. Čítače / časovače T25. Sériové vstupní a výstupní obvody UART T26. Přerušovací systém T27. Obvody PWM T28. Sériové vstupní a výstupní obvody I2C T29. Sériové vstupní a výstupní obvody SPI T30. Úsporný režim T31. Opakování T6 - Přehled typů MCU T32. Z80, 8051, ATmega328 T33. ESP8266, ESP32 T34. RP2040 (Raspberry Pi PICO), Cortex (Raspberry Pi)

Cvičení

Cv1. Seznámení s IDE, zapsání a odladění jednoduchého programu v asm Cv2. Instrukce na přesuny dat (mezi registry, porty apod.), Cv3. Generování zpoždění programovou smyčkou Cv4. Aritmetické operace, porovnání Cv5. Větvení programu, programové cykly Cv6. Čtení z portu, využití logických a bitových operací k úpravě přečtených informací Cv7. Generování zpoždění časovačem, obsluha LED Cv8. Programová obsluha sedmisegmentovky – přímé adresování, nepřímé adresování Cv9. Čtení dat z RAM, ROM Cv10. Obsluha přerušení od čítače a vnějšího přerušení Cv11. Vývoj aplikace v C/C++ , Cv12. Vývoj aplikace v mikroPythonu apod. Cv13. Práce na projektu - zadání Cv14. Práce na projektu - tvorba a ladění programu Cv15. Práce na projektu - oživení aplikace Cv16. Práce na projektu – zpracování dokumentace Cv17. Práce na projektu – prezentace

Hardware v 3. ročníku

Pojetí předmětu: Učivo vyučovacího předmětu poskytuje žákům na přiměřené úrovni potřebné vědomosti o obvodech tvořících 8moi bitové mikroprocesorové systémy a zvládnutí jejich naprogramování. Cílové vědomosti: 8-bitové MCU Cílové dovednosti: Naprogramování MCU s elementárními periferiemi. Organizace výuky: 3. ročník: 1 hod. teorie týdně (34/rok) + 2 hodiny cvičení jednou za 14 dní Učební texty: PrtScr z tabule publikovaných na MS Teams alt. http://moo.sps-pi.cz/course/view.php?id=228 Písemné práce: Testy na teorii: Cvičení: Povinné práce: Projekt: Návrh MIT aplikace (seminární práce) SW: PICAXE - MCU 8051 IDE - UP HW: PRESTO UNI board s 89S52 - PRESTO Referáty: Info k referátu z HW3r zde knihy: Jean Michel Bernard „Od logických obvodů k mikroprocesorům“ SNTL 1982 www: Základy programování v 8051 8051 Jak pracuje počítač? V počítači jsou jen jedničky a nuly Od logických obvodů k mikroprocesorům Pohled do nitra mikroprocesoru Činnost mikroprocesoru, aneb jde to i bez trpaslíků Klasifikace viz. klasifikační řád Specifika: Výsledná známka je většinově daná zpravidla průměrem a to: ø1,8-2,49 chvalitebně ø2,5-3,49 dobře ø3,5-4,19 dostatečně Výsledná známka je váhově složena ze známek za: malé zkoušení: (v lavici) váha 1 velké zkoušení: (před tabulí - zápis v sešit) váha 4 malá písemná práce: (na přání třídy) - váha 2 velká písemná práce - verze A: váha dle počtu otázek velká písemná práce - verze B: váha 10 výborně od 90%​, 2 od 80%​, 3 od 70%, 4 od 60%​​ test elektronicky moo.sps-pi.cz: ​ 1 od 88%​ 2 od 74%​ 3 od 59%​ 4 od 41%​​ cvičení: (hodnocení za praktické výsledky) váha 1-4 dle náročnosti sešit A4: (náhodná kontrola) váha 1 domácí úkol: váha 1 a více dle kreativity povinná (seminární) práce: váha zpravidla 10 Symboly v klasifikaci: ? připraveno pro pozdější hodnocení, tj. není-li splněno -> 5 + splněno, - nesplnil, nezvládl, neschopen (nelze zadat) -> 5 A absence - nemoc (nezajímá mne) N nepsal, nezúčastnil se, nemoc U uvolněn (nikdo není uvolněn, jen na speciální přání) X nehodnocen asi neklasifikován, jen při absenci > 30% Podmínky úspěšné klasifikace: absolvovat většinu písemných práci, chybí-li -> 5 úspěšně odevzdané všechny povinné práce 70% aktivní docházky na cvičení Cvičení: Z bodového hodnocení se převádí na známku dle pravidel PMZ, váha dle náročnosti a času prodlení Klasifikační stupnice PMZ: od 41 % dostatečný, od 59 % dobrý, od 74 % chvalitebný, od 88 % výborný Pozn. Není-li něco splněno (v BAK "?") např. termín, místo uložení, neadekvátní vypracování apod., odevzdává se v nejbližším termínu v papírové formě se všemi vysvětlujícími údaji v hlavičce dokumentu např: Jméno: Třída: Datum zadání/odevzdání: Zadání: Vypracování: Zdroje informací: e

Maturita

Programování mikrořadiče v asembleru - komunikace mikrořadiče s jednoduchými perifériemi (LED, spínače, 7segmentovka) s využitím čítačů/časovačů a přerušovacího systému doporučeno si k maturitě přinést tabulku s instrukční sadou Předpokládaná dovednosti (dle zadání): navrhnout blokové schéma MIT aplikace vyřešit napájení MCU nakreslit minimální el. schéma s MCU nakreslit schéma s navrženými perifériemi (LED, 7segmentovka, motory, tlačítko...) navrhnout vývojový diagram odladit program ve vhodném IDE MCU naprogramovat (asistence s vyučujícím) zpracovat dokumentaci zopakovat si programy ze cvičení řešící: přesuny dat pomocí přímého adresování přesuny dat pomocí nepřímého adresování čtení a zápis na port (tlačítko, LED) řízení 7segmentovky podmíněné a nepodmíněné skoky časové smyčky s použitím registrů R0, R1.... časové smyčky s použitím čítače/časovače přesun dat z RAM na PORT přesun dat z ROM na PORT nejpoužívanější instrukce: MOV, SETB, CLR, CJNE, SJMP, INC, DEC, JB, DJNZ, ACALL, RET e

Otázky do 3. HW písemky:

Co je InstallFest? Co připravujete na letošní SOČ Co je PROXMOX? Nakreslete schéma i/o obvodu nacházejíc se uvnitř MCU Nakreslete schéma i/o obvodu nacházejíc se uvnitř MCU s předvolbou fce Vysvětlete zkratky LiFo, SP Nakreslete minimální schéma s MCU Připojte k MCU 7segmentovku jen pomocí 4 vodičů Popište organizaci ROM Popište organizaci RAM Vysvětlete zkratku SFR a uveďte několik příkladů

Otázky do 3. SW písemky:

Demonstrujte použití přímého adresování Demonstrujte použití NEpřímého adresování Vypište na příkladech bitové instrukce SW pro blikání LED se frekvencí 50 kHz zapište do RAM čísla 3d,42,255d Uveďte příklad pro bitový test Uveďte příklad pro bytový test Nakreslete vývojový diagram pro LF AND Cyklicky posílejte data z RAM na display - čísla 0,8,dP