Nowości w stosunku do bloku I stopnia: Najnowsze rdzenie i rozszerzenia procesorów ARM: Cortex-M3/M4/M4F, Cortex-A8/9/15, Cortex-R. Obliczenia SIMD (jedna instrukcja, wiele danych) NEON. Budowa i działanie koprocesora arytmetycznego VPF3/4. Zmiany w architekturze potokowej. Adresowanie LPAE, wstępne informacje o 64-bitowych architekturach ARM. Instrukcje A32, A64, Thumb-2. Architektury wielordzeniowe ARM, MPcore. Jednostka MMU + TrustZone.

Tematyka bloku: 1. Historia, budowa i architektura procesorów na przykładzie rdzenia ARM. Porównanie procesorów RISC i CISC, architektura potokowa. Specyfika programowania w asemblerze ARM, instrukcje ARM i Thumb/Thumb2. Współczesne konstrukcje procesorów i mikrokontrolerów wykorzystujące rdzeń ARM. 2. Elektroniczne systemy sterowania i nadzoru procesów przemysłowych na przykładzie komputerów z rdzeniem ARM: budowa, sposób działania, zasady opisu i projektowania. Wprowadzenie do sieci przemysłowych, współczesne metody wykorzystania techniki cyfrowej w aplikacjach systemów sterowania, kontroli, nadzoru, ze szczególnym uwzględnieniem techniki mikroprocesorowej i elektronicznych elementów mocy; sposoby sterowania procesów przemysłowych z naciskiem na zastosowania komputerów i procesorów wykorzystujących rdzeń ARM, sztywnej logiki realizowanej na różnych elementach wykonawczych; komputery przemysłowe, sterowniki PLC oraz sieci przemysłowe; wstępne zagadnienia dotyczące komputerów przemysłowych – uwzględnienie architektury oraz zastosowań. Praktyczne wykorzystanie i programowanie procesorów ARM.

Wstępna wiedza: wymagane podstawy języka C i znajomość budowy i działania mikrokontrolerów niskobudżetowych.

Praktyczne umiejętności: Znajomość architektury ARM i ogólnej budowy mikroprocesorów - umiejętność programowania, stosowania asemblera i języka C, znajomość wykorzystania i obsługi podstawowych peryferiów procesora. Znajomość metod wykorzystania techniki mikroprocesorowej w przemyśle - umiejętność implementacji w systemach sterowania. Znajomość pakietów, narzędzi do projektowania i opisu układów mikroprocesorowych. Umiejętność praktycznego wykorzystania specyficznych właściwości układów mikroprocesorowych.

Korzyści dla absolwenta:

Praca: Bardzo dobre przygotowanie do zatrudnienia w firmach potrzebujących pracowników projektujących rozbudowane lub specyficzne (uzależnione od aplikacji) systemy mikroprocesorowe ze szczególnym uwzględnieniem procesorów 32 bitowych. Projektowanie i realizacja skomplikowanych urządzeń sterujących w przemyśle.

Doświadczenie osób prowadzących zajęcia i wyposażenie laboratoriów:

Osoby prowadzące mają niezbędne doświadczenie w praktycznym stosowaniu systemów komputerowych w przemyśle, a także często bezpośrednio współpracują z różnymi firmami. Zajęcia o tym profilu odbywają się w Katedrze Mikroelektroniki i Technik Informatycznych od ponad 5 lat (prowadzący - opiekun bloku, a także wykonawcy) - i są systematycznie unowocześniane i uaktualniane. Baza sprzętowa - rozbudowane systemy dydaktyczne z procesorami klasy ARM Cortex M wraz z pełną wersją zintegrowanego środowiska projektowego i debuggerem. Planowane rozszerzenie zajęć o konstrukcje klasy ARM7/9/Cortex. Zdjęcia pokazują faktycznie stosowany w trakcie zajęć sprzęt.

A tak w ogóle - dlaczego warto wybrać ten blok?

Jeśli planujesz pracę w Polsce - niemal w każdej firmie o profilu elektronicznym wymagana jest podstawowa wiedza na temat mikroprocesorów, ich programowania i peryferiów - jednak coraz częściej wymagana jest wiedza o wysokowydajnych procesorach 32bitowych - jakimi są konstrukcje wykorzystujące rdzeń ARM. Dotyczy to także pracy w szeroko rozumianym przemyśle, który charakteryzuje się wszechobecną elektronizacją i niezwykle rozwiniętą automatyzacją, wykorzystującą mikroprocesory i komputery.

Baza sprzętowa - rozbudowane systemy dydaktyczne z procesorami klasy ARM Cortex M i A wraz z pełną
wersją zintegrowanego środowiska projektowego i debuggerem: CCSv5 (m.in. Primer2 STM32F103VE
i NXP LPC1766 ARM-CM3) :

DevKit8500 z procesorem TI DM3730 DaVinci Digital Media Processor, 1GHz ARM Cortex-A8 + DSP, 512 MB DDR SDRAM, 512 MB NAND Flash