Sistemi elettronici industriali - (5 cfu)
| Prof. Luciano Varani | Tel. 0521207891 - |
| E-mail. varani@libero.it | |
Finalità
Il corso si propone di fornire le basi per la analisi di sistemi di controllo industriale realizzati tramite microcontrollori.
Esso affronta quindi i temi della ambientazione dei microcontrollori, della architettura di tali sistemi , la loro programmazione e dell'utlizzo degli strumenti di debug.
Le fasi di lavoro procederanno parallelamente sul piano teorico e su quello pratico, avvalendosi del laboratorio di elettronica.
Programma
Architettura dei sistemi di controllo industriali
Le informazioni dal campo e la loro elaborazione.
Informazioni analogiche ed informazioni digitali.
Sistemi di rilevazione e attuatori
Rivelamento di posizione digitali
Rilevamento di grandezze analogiche
Attuatori
Motori passo-passo
Scambio di informazioni fra sistemi:
Cenni ai principali protocolli industriali
Richiami sui sistemi di numerazione
Sistema di numerazione Binario, Esadecimale ed Ottale,
Metodi di conversione fra i vari sistemi
Rappresentazione ,in binario ,dei numeri interi assoluti e relativi
Operazioni aritmetiche elogiche
Sistemi a microprocessore
Architetture dei sistemi
Architettura Harward e Von Neumann a confronto
I bus e lo scambio di informazioni
Le memorie: richiami sulle memorie RAM , ROM, EEPROM, UVEPROM
I sistemi di temporizzazione
Dispositivi di I/O e loro configurazione
Architettura dei microprocessori
Struttura a blocchi
La ALU
I registri e la loro funzione
I BUS dati, indirizzi e controllo
Capacità di indirizzamento e di elaborazione
I componenti circuitali di supporto
Microprocessori a 8 bit e a 16 bit
Microprocessori al lavoro
Set di istruzioni
Processori RISC e CISC a confronto
Istruzioni e dati
Fasi di prelievo ed esecuzione delle istruzioni
Le istruzioni di salto, di chiamata a routine
Interruzioni
Necessità di stack e di RAM
Dai microprocessori ai microcontrollori
Impiego dei microcontrollori
Architettura dei microcontrollori
Linee di I/O
Contatori
Timer
Convertitori A/D
Porte di comunicazione UART
Aree di memoria ram
Area di memoria EEPROM
Programmazione dei microcontrollori e microprocessori
Linguaggi di programmazione
Assemby del microcontrollore in esame
Diagrammi a blocchi
Fasi per la programmazione : editazione , compilazione, linking
Formato dei file destinazione
Caricamento ed esecuzione
Debugging
Simulazione
Emulazione
Trasferimento del codice sul microcontrollori
Attività d'esercitazione
L'attività è svolta nei laboratori di Elettronica del CEDI .
I contenuti riguardano la fase di studio per realizzazione di un progetto contenente un microcontrollore e quindi prevedono:
stesura dello schema con CAD
montaggio su scheda millefori o su scheda di un prototipo
programmazione di un microcontrollore con software opportuno
debugging fino al funzionamento corretto
produzione della documentazione
Modalità d'esame
1. prova di teoria scritta
2. prova di programmazione
3. presentazione di un progetto di controllo con micro funzionante e documentato
Propedeuticità
Conoscenza dei sistemi digitali; capacità di analisi delle reti logiche combinatorie e sequenziali; possesso degli strumenti di base per la programmazione in linguaggio evoluto (tipicamente ‘c’). Conoscenza delle reti elettriche in CC e delle leggi che le governano.
Testi consigliati
Charles Gilmore - Microprocessori Edizioni Zanichelli
Data book e manuale di programmazione dei microcontrollori in esame (16f84 e 16f876 della Microchip)
Ultimo aggiornamento: 10-07-2003