Mikrocomputertechnik (EIT-B-4), SS2021

Ziele - die Lehrveranstaltung soll Sie in die Lage versetzen

  • Aufbau, grundlegende Funktionsweise und die Anwendung moderner Mikroprozessoren und Mikro­controller zu kennen,
  • moderne Mikrocontroller und deren Peripherie­funktionen in Assembler und Hochsprache programmieren zu können,
  • einen Überblick aktueller/verbreiteter Prozessor­architekturen zu haben.

Ab etwa Semestermitte findet das zugehörige Praktikum Mikrocomputertechnik statt. Darin wird der Stoff der Vorlesung durch hardwarenahe Programmierübungen mit einem modernen 32-Bit Mikrocontroller auf Basis des ARM Cortex-M anhand praxisorientierter Anwendungsbeispiele vertieft.

Art, Umfang, Dauer

  • Vorlesung  4 Wochenstunden, 1 Semester.
  • Praktikum  5 Termine je 6 SWS (= im Mittel 2 SWS), Beginn voraussichtl. Mitte Juni

Zielgruppe, Stellung im Studienplan

  • Modul EIG08 des EIT-Bachelor-Studiengangs, insgesamt 7 Leistungspunkte.
  • Pflichtfach im 4. Semester (Vorlesung + Praktikum).

Voraussetzungen

  • Dual- & Hexadezimalzahlen, Binärarithmetik, Grundlagen der Digitaltechnik,
  • Kenntnisse der Programmiersprache C

Prüfung

  • Schriftliche Prüfung nach dem 4. Semester, 90 Minuten, alle Unterlagen zugelassen
  • Leistungsnachweis für Praktikum erforderlich, Zulassungsvoraussetzung für Prüfung

Dozent und Praktikumsbetreuung

Prof. Dr.-Ing. B. Mysliwetz  /  Dipl-Ing. (FH) M. Kolb

Kurzüberblick der Vorlesungsinhalte

  • Halbleiter-Technologieentwicklung und MCU Einsatzgebiete
  • Binäre Informationsdarstellung, Aufbau und Funktionsweise eines Mikrocomputers
  • Architektur des 32-Bit Mikroprozessors ARM Cortex-M (ARMv7)
  • ARMv7-Befehlssatz, Datentypen, Adressräume, Adressierungsarten
  • Assembler-Programmstruktur und Assembler-Direktiven
  • Ein-/Ausgabe und programmierbare Peripheriefunktionen
  • Kombination von Hochsprache und Assemblersprache
  • Exceptions und Interruptverarbeitung
  • Überblick wichtiger/verbreiteter Prozessor-Familien und deren Architekturmerkmale

Literatur & Lehrmaterialien

  • Vorlesungsbegleitende Skriptfolien & Arbeitsblätter
  • Buch: Joseph Yiu, The Definitive Guide to the ARM Cortex-M3, Elsevier, 2007
  • Praktikumsanleitungen, Beispielprogramme, Reference Manuals, Datenblätter