Microcontroller programming basic methods

Description: The basics of developing programs for microcontrollers in the C language, the tasks of managing controller ports for input and output of discrete and analog information, as well as programming a USB port for creating complex integrated systems of a personal computer-microcontroller are proposed.

Amount of credits: 5

Пререквизиты:

• Algorithms, Data Structures and Programming

Course Workload:

Component: Component by selection

Cycle: Profiling disciplines

Goal

• Цель преподавания дисциплины - подготовка выпускника к проектной деятельности с возможностью разработки как автономных, так и сложных микроконтроллерных систем, работающих под управлением головного персонального компьютера.

Objective

• изучить основы построения микроконтроллерных систем; – изучить основы программирования портов ввода-вывода микроконтроллера; – сформировать у будущих специалистов компетентности в области программирования компьютера для связи с микроконтроллерами; – выработать у обучающихся навыки применения микроконтроллеров в различных технологических процессах; – выработать у обучающихся навыки применения среды программирования Keil и Visual.Studio.NET при программировании микроконтроллерных систем.

Learning outcome: knowledge and understanding

• структуры микроконтроллеров, основы программирования портов ввода-вывода микроконтроллеров и организации обмена данными между компьютером и микроконтроллером с использованием USB-порта

Learning outcome: applying knowledge and understanding

• уметь поставить задачу по применению микроконтроллеров в различных технологических процессах;  решать задачи по управлению портами ввода-вывода микроконтроллера с использованием различных алгоритмов управления; выполнять обмен данными между компьютером и микроконтроллером через USB-порт компьютера;

Learning outcome: formation of judgments

• развивать способность кратко излагать свои мысли и уметь аргументировано доказывать свои суждения.

Learning outcome: communicative abilities

• развить коммуникационные способности, необходимые для работы в команде.

Learning outcome: learning skills or learning abilities

• -освоить программирование микропроцессорных систем, представленных микроконтроллером STM32L152RBT6;
• - научиться управлять портами ввода-вывода, контроллерами ЦАП и АЦП, передавать данные в головной компьютер через USB-порт.

Teaching methods

-интерактивная лекция (применение следующих активных форм обучения: ведомая (управляемая) дискуссия или беседа; демонстрация слайдов или учебных фильмов; мозговой штурм; мотивационная речь);

- информационно-коммуникационная (например, занятия в компьютерном классе с использованием различных операционных систем и профессиональных пакетов прикладных программ);

- поисково-исследовательская (самостоятельная исследовательская деятельность студентов в процессе обучения).

Assessment of the student's knowledge

Teacher oversees various tasks related to ongoing assessment and determines students' current performance twice during each academic period. Ratings 1 and 2 are formulated based on the outcomes of this ongoing assessment. The student's learning achievements are assessed using a 100-point scale, and the final grades P1 and P2 are calculated as the average of their ongoing performance evaluations. The teacher evaluates the student's work throughout the academic period in alignment with the assignment submission schedule for the discipline. The assessment system may incorporate a mix of written and oral, group and individual formats.

The evaluating policy of learning outcomes by work type

Evaluation form

The student's final grade in the course is calculated on a 100 point grading scale, it includes:

• 40% of the examination result;
• 60% of current control result.

The final grade is calculated by the formula:

 

Where Midterm 1, Midterm 2are digital equivalents of the grades of Midterm 1 and 2;

E is a digital equivalent of the exam grade.

Final alphabetical grade and its equivalent in points:

The letter grading system for students' academic achievements, corresponding to the numerical equivalent on a four-point scale:

Topics of lectures

• Модуль 1 «Программирование МК для Побитовые операции в языке С (С++)
• Архитектура микроконтроллеров
• Цифровое чтение – запись двоичной информации Программирование портов ввода-вывода
• Среда программирования Keil Для «прошивок» разработанных для микроконтроллера программ
• Принципы отображения информации
• Настройка контроллера LCD МК
• Программирование в МК вывода данных на LCD
• Модуль 2 «Программирование МК для работы в системе с компьютером» Средства отображения информации в языке c#
• Назначение и состав класса SerialPort
• Средства обмена данными с COM(USB)-портом
• USB контроллер STM32L152RBT6 и его дескрипторы
• Программирование обмен данными между МК и ПК
• Схема ЦАП и пример его программирования в МК
• Проект в среде VISUAL STUDIO для обмена данныыми через COM-порт между МК и ПК

Key reading

• 1. Работы автора ChipSpace – более 33 лекции по программированию STM32L152RBT6. - Интернет. 2. Презентации лекций по дисциплине «Программирование микропроцессорных систем» для магистрантов специальности 6М071600 «Приборостроение» – смотри портал кафедры ИС http: \\ www.do.ektu.kz 3. Методические указания по выполнению практических заданий для магистрантов специальности 6М071600 «Приборостроение» Портал кафедры ИС http: \\ www.do.ektu.kz Дополнительная литература

Further reading

• 4. Интерфейс USB. Практика использования и программирования (П.Агуров).djvu 5 Рябенький В.М., Ходаков В.Е., Ушкаренко А.О. «Компьютерное управление внешними устройствами через стандартные интерфейсы» Учебное пособие. – Херсон: Олди-плюс, 2008. – 380 с.