Приложения микроконтроллеров с RISC-V

Описание курса

Показывать лекцию целиком
Название Приложения микроконтроллеров с RISC-V (LFD115x)
Авторы Ильченко А.В. (адаптация)
Краткая аннотация Курс предназначен для изучения платформы RISC-V, включая ПО
Более подробное описание В курсе рассматривается как платформа RISC-V, так и инструменты работы с ней. Проводятся примеры работы с вводом-выводом, ШИМ, использование прерываний
Цель курса Дать навыки работы с платформой, использование программного обеспечения, среды разработки
Для кого предназначен Рекомендуется студентам в рамках дисциплин "Операционные системы", "Архитектура ЭВМ", "Проектирование цифровых систем".
Образовательное направление Микроконтроллеры
Рекомендуется студентам (для кого предназначен) Рекомендуется студентам старших курсов в рамках дисциплин "Программирование микроконтроллеров", "Вычислительные системы"
Длительность 7 дней
Объем лекций (часов) 4
Объем семинаров (часов) 2
Практикумы (часов) 4
Лабораторные работы (часов) 4
Тесты (наличие) нет
Итоговый экзамен (наличие) нет
Предварительные знания
Планируемые результаты обучения Уметь: составлять схемы на основе контроллера RISC-V, программировать в среде разработки.
Содержание учебной дисциплины, примерный план Описание ниже
Элементы текущего контроля и итогового тестирования Работоспособная программа в среде разработки
Список литературы Modern Computer Architecture and Organization. Learn x86, ARM, and RISC-V architectures and the design of smartphones, PCs, and cloud servers ISBN 9781838984397
Использованы материалы, распространяемые под лицензией Только CC BY 4.0

Содержание учебной дисциплины, примерный план

РАБОЧАЯ ПРОГРАММА КУРСА RISC-V

Адаптация курса Microcontroller Applications with RISC-V (LFD115x)

Лекция 1. Введение.

  • Плата RISC-V
  • Среда разработки Freedom Studio
  • Драйвер J-Link USB
  • Начало работы с Freedom Studio
  • Создание проекта
  • Перспективы Eclipse
  • Создание приложения
  • Загрузка приложения на плату
  • Демонстрация "Hello, world"
  • Отладка приложения
  • Выполнение вашего кода в отладчике
  • Демонстрация отладки "Hello, world"
  • Подведение итогов
    •

    Лекция 2. Микроконтроллер.

  • Важная документация
  • Red-V Thing Plus
  • Микроконтроллеры (MCUs)
  • Система на кристалле (SoC)
  • Основные характеристики SoC FE310
  • Комплекс GPIO
  • Ядро RISC-V
  • Библиотека Freedom Metal
  • Создание проекта в Blinky
  • Код Blinky
  • Создание приложения Blinky
  • Blinky Демо
  • Доступ к объявлениям функций в Freedom Studio
  • Некоторые объявления функций
  • Библиотека Freedom Metal Library на GitHub
  • Библиотека Freedom Metal на вашем компьютере
  • Подведение итогов
    •

    Лекция 3. Ввод-вывод.

  • О GPIO
  • Принципиальная схема FE310 GPIO
  • Конфигурационные регистры
  • Конфигурационные регистры GPIO в микроконтроллере FE310
  • GPIO в библиотеке Freedom Metal
  • Продолжаем углубляться
  • Макроопределения базы и смещения
  • Альтернативный способ увидеть, что происходит
  • Пошаговое выполнениe
  • Правда ли нам нужна библиотека Freedom Metal?
  • Изменение уровня оптимизации
  • Стоит ли писать наши собственные функции?
  • Red-V Thing Plus с разъемами
  • Что насчет вводных пинов?
  • Код демонстрационного приложения GPIO
  • GPIO Демо(Видео)
  • Подведение итогов

    • Лекция 4. ШИМ.

  • Мысленный эксперимент
  • Прямоугольные волны
  • Широтно-импульсная модуляция
  • Широтно-импульсные модуляторы в микроконтроллерах
  • Широтно-импульсный модулятор в FE310
  • Упрощенная версия
  • Блок-схема ШИМ FE310
  • Регистры ШИМ в микроконтроллере FE310
  • Регистр конфигурации ШИМ
  • Пины ШИМ в Red-V Thing Plus
  • Функции ШИМ в библиотеке Freedom Metal
  • Функции ШИМ НЕ в библиотеке Freedom Metal
  • Адреса регистров ШИМ в библиотеке Freedom Metal Library
  • Управление яркостью светодиодов
  • Дребезг кнопки
  • Избавление от дребезга кнопок
  • Демонстрационный код приложения для управления яркостью светодиодов
  • Шаговые сервоприводы
  • Приложение для контроля сервопривода
  • Предупреждения о работе с сервоприводами
  • Код приложения для демонстрации сервопривода
  • Подведение итогов
    •

    Лекция 5. Прерываемые приложения.

  • Цели обучения
  • Мысленный эксперимент
  • Пример встраиваемой системы
  • Объединение приложений с опросом
  • Необходимость прерываний
  • Аппаратные средства прерывания в микроконтроллерах
  • Процесс обработки прерываний
  • Использование прерываний с микроконтроллером FE310
  • Архитектура прерываний FE310
  • Регистры прерываний GPIO в микроконтроллере FE310
  • Использование прерываний GPIO в коде
  • ШИМ-устройство в микроконтроллере FE310
  • Использование прерываний ШИМ в коде
  • Подведение итогов
    •

    Лекция 6. Последовательные интерфейсы.

  • Сравнение последовательной и параллельной схемы
  • Недостатки параллельной связи
  • Интерфейсы последовательной связи
  • Сдвиговые регистры
  • Схема сети последовательной связи
  • Последовательный периферийный интерфейс
  • Асинхронная последовательная связь (UART)
  • Интерфейс межсетевого взаимодействия
  • Последовательная связь в микроконтроллере FE310
  • Система Qwiic Connect
  • Разъем Qwiic в Red-V Thing Plus
  • Устройства Qwiic: ЖК-экран
  • Применение ЖК-экрана
  • Функции I2C в библиотеке Freedom Metal
  • Модуль Часы реального времени
  • Функции утилиты ЖК-дисплея
  • Устройство Qwiic: MEMS-акселерометр
  • Регистры акселерометра
  • Аппаратное обеспечение приложения акселерометра
  • Подведение итогов
    •

    Данный материал является переводом и адаптацией учебного курса Microcontroller Applications with RISC-V (LFD115x), https://training.linuxfoundation.org/training/microcontroller-applications-with-risc-v-lfd115x/, распространяемого под лицензией CC BY 4.0 (https://https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/).

    Перевод и адаптация выполнены Ильченко А.В. по заказу Альянса RISC-V (https://riscv-alliance.ru/), допускается к использованию под лицензией CC BY 4.0 (https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/deed.ru).

    Предыдущее занятие Следующее занятие
    Вернуться к учебному плану
    ^