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Embedded Systems (1) - Hochschule Düsseldorf · PDF fileEmbedded Systems 1 29.11.2017 ... Embedded Systems ?? Ja, ... XMEGA Training: Analog to Digital Converter (ADC)

Sep 01, 2018

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vunguyet

  • Embedded Systems 1 29.11.2017

    HS Dsseldorf (c) U.Schaarschmidt 1

    Embedded Systems I

    Ulrich Schaarschmidt

    FH Dsseldorf, WS 2017/18

    Themen am 29.11.2017: neue Baugruppen (z.B. DMA, Eventsystem, Watchdog,

    Pull-Up/Pull-Down, Boot-Speicher)

    Bitte OHP-/Tafel-Notizen selbst mitschreiben! ES1d_17_V7

    29.11.2017

    Embedded Systems ??

    Ja, kreative Ingenieure sind auch verspielt

    (c) U.G. Schaarschmidt, HS D 2

  • Embedded Systems 1 29.11.2017

    HS Dsseldorf (c) U.Schaarschmidt 2

    Der wahre Dickstrmer

    17.05.2017 U.G. Schaarschmidt - HS-D 3

    29.11.2017 (c) U.G. Schaarschmidt, HS D 4

    Literaturhinweise

    Inneltek, nn.:

    Atmel AVR XMEGA

    Workshop am 05.11.09

    Atmel, nn.:

    Atmel Traning: XMEGA Basics

    Workshop am 05.11.09

    Atmel, nn.:

    Atmel Training DMAC

    Workshop am 05.11.09

    Atmel, nn.:

    Atmel Traning: XMEGA Event System Hands-on

    Workshop am 05.11.09

    Atmel, nn.:

    AVR_AVR32_ Quick Reference Guide.pdf

  • Embedded Systems 1 29.11.2017

    HS Dsseldorf (c) U.Schaarschmidt 3

    29.11.2017 (c) U.G. Schaarschmidt, HS D 5

    Literaturhinweise

    Atmel, nn.:

    Atmel AVR XMEGA A Manual

    Atmel Datenblatt

    Atmel, nn.: AVR XMEGA (TM ) PMIC Introduction

    XMEGA Training: Programmable Multilevel Interrupt Controller

    Atmel, nn.:

    Getting Started With the XMEGA Event System

    Atmel AN AVR1001

    Atmel, nn.:

    AVR XMEGA Analog to Digital Converter Introduction

    XMEGA Training: Analog to Digital Converter (ADC)

    Atmel, nn.: XMEGA-ADC-Hands-on.pdf

    Quellenhinweise

    Cullen, Gerard; Editor, Staff of Geist Technology:

    Low-Cost Web Servers (Web-Enable Almost Anything for Almost

    Nothing)

    www.geisttek.com

    www.atmel.com/dyn/products/datasheets.asp?family_id=682

    http://de.wikipedia.org/wiki/Atmel_AVR32

    http://www.avrfreaks.net/wiki/

    http://www.avrtv.com/2007/06/29/avrtv-special-002/

    http://myavr.de/

    http://www.t2-project.org/architectures/avr32/?architectures/avr32.html

    Tanenbaum, Andrew S.: Computerarchitektur; 5. Aufl. 2006 Pearson

    Studium

    29.11.2017 (c) U.G. Schaarschmidt, HS D 6

    http://www.geisttek.com/http://www.atmel.com/dyn/products/datasheets.asp?family_id=682http://de.wikipedia.org/wiki/Atmel_AVR32http://www.avrfreaks.net/wiki/http://www.avrtv.com/2007/06/29/avrtv-special-002/http://www.avrtv.com/2007/06/29/avrtv-special-002/http://www.avrtv.com/2007/06/29/avrtv-special-002/http://www.avrtv.com/2007/06/29/avrtv-special-002/http://www.avrtv.com/2007/06/29/avrtv-special-002/http://myavr.de/http://www.t2-project.org/architectures/avr32/?architectures/avr32.htmlhttp://www.t2-project.org/architectures/avr32/?architectures/avr32.htmlhttp://www.t2-project.org/architectures/avr32/?architectures/avr32.html

  • Embedded Systems 1 29.11.2017

    HS Dsseldorf (c) U.Schaarschmidt 4

    Spezielle Atmel - Websites

    http://www.atmel.com/avr

    Selection Guides, Data Sheets and Errata Sheets

    Application Notes and Reference Library

    Atmel and Third Party ToolsS

    Software, User Guides

    Consultants, Distributors and Atmel Representatives

    http://support.atmel.no

    Official Atmel MCU technical support center with FAQ and email notification

    service

    http://www.avrtv.com

    Official AVR podcasts

    http://www.avrfreaks.net

    AVR Experts Discussion Forum, Selection Guides for Tools and Products, Third

    Party Tools Information, FAQs

    29.11.2017 (c) U.G. Schaarschmidt, HS D 7

    Quellenhinweise

    Yiu, Joseph:

    The Definitive Guide To ARM Cortex-M0+ Processors

    2nd. Ed. 2015, Newnes, Elsevier

    Furber, Steve:

    ARM Rechnerarchitekturen fr System-on-Chip-Design

    Mitp-Verlag Bonn (Pearson Education Ltd.) 2002

    www.arm.com

    http://www.cs.man.ac.uk/

    Gadre, Dhananjay V.; Gupta, Sartak:

    Getting Started with TIVA ARM Cortex M4 microcontrollers

    (A Lab Manual for TIVA Launch Pad Evaluation kit)

    Springer (India) Pvt. Ltd. , 2018

    17.05.2017 U.G. Schaarschmidt - HS-D 8

    http://www.arm.com/http://www.cs.man.ac.uk/http://www.cs.man.ac.uk/

  • Embedded Systems 1 29.11.2017

    HS Dsseldorf (c) U.Schaarschmidt 5

    Literatur und

    Quellnachweise

    O.v. Fragstein; S. Kundt:

    ARM Cortex

    Ausarbeitung im Fach Prozessor- und Rechnerarchitektur, 2011

    R. Fischer:

    ARM Cortex M- Serie (M0/M0+, M3, M4)

    Ausarbeitung im Fach Prozessor- und Rechnerarchitektur, 2012

    NXP-semiconductor

    R. Aydin:

    Cortex M0 und Cortex M0+

    Ausarbeitung im Fach Prozessor- und Rechnerarchitektur, 2013

    Nn. Infineon: http://www.infineon.com/KIT_XMC_2GO_XMC1100_V1

    17.05.2017 U.G. Schaarschmidt - HS-D 9

    Einige Key Benefits

    herausgehoben und erlutert

    DMA -> Direct Memory Access

    direkter Zugriff auf das Speichersystem

    OHNE die CPU zu belasten (d.h., dass

    die CPU schlafen (Energie sparen)

    oder etwas ganz anderes

    machen/rechnen kann).

    29.11.2017 (c) U.G. Schaarschmidt, HS D 10

  • Embedded Systems 1 29.11.2017

    HS Dsseldorf (c) U.Schaarschmidt 6

    DMA direct memory access

    29.11.2017 (c) U.G. Schaarschmidt, HS D 11

    DMA-Controller

    29.11.2017 (c) U.G. Schaarschmidt, HS D 12

    [ http://www.atmel.com/products/microcontrollers/avr/xmega_technical_details.aspx ]

    http://www.atmel.com/products/microcontrollers/avr/xmega_technical_details.aspxhttp://www.atmel.com/products/microcontrollers/avr/xmega_technical_details.aspxhttp://www.atmel.com/products/microcontrollers/avr/xmega_technical_details.aspx

  • Embedded Systems 1 29.11.2017

    HS Dsseldorf (c) U.Schaarschmidt 7

    Xmega - Event-System

    29.11.2017 (c) U.G. Schaarschmidt, HS D 13

    [AVR1005: Getting started with XMEGA]

    Event-System

    29.11.2017 (c) U.G. Schaarschmidt, HS D 14

    8 Event Routing Channels

    CPU and DMA independent operation

  • Embedded Systems 1 29.11.2017

    HS Dsseldorf (c) U.Schaarschmidt 8

    AVR XMEGA

    TM Demo

    SRAM

    Buffer

    Timer Trigger

    Event System Event Channel 0 Event Channel 1

    ... Event Channel 7

    PORT

    DMA

    Trigger

    Source

    A timer triggers a DMA transfer from a SRAM buffer to

    a port in an endless loop without CPU load.

    29.11.2017 15 (c) U.G. Schaarschmidt, HS D

    Packaging Range 1/2

    29.11.2017 (c) U.G. Schaarschmidt, HS D 16

  • Embedded Systems 1 29.11.2017

    HS Dsseldorf (c) U.Schaarschmidt 9

    Packaging Range 2/2

    29.11.2017 (c) U.G. Schaarschmidt, HS D 17

    AVR XMEGA is delivered in diff. package

    options, including fully green versions

    29.11.2017 (c) U.G. Schaarschmidt, HS D 18

  • Embedded Systems 1 29.11.2017

    HS Dsseldorf (c) U.Schaarschmidt 10

    Boot-Programmspeicher

    29.11.2017

    [Schmitt]

    (c) U.G. Schaarschmidt, HS D 19

    Boot-Programmspeicher

    29.11.2017

    Externe Programmiereinrichtung:

    Im Labor programmieren wir

    normalerweise mit einer externen

    Programmiereinrichtung (bei uns ein

    STK500, AVR-ISP oder JTAG). Das

    Programm wird in den Flash-Speicher

    bzw. vorbesetzte Daten in das EEPROM

    geschrieben. Dies funktioniert fr alle

    Atmel-AVR-Bausteine. (c) U.G. Schaarschmidt, HS D 20

  • Embedded Systems 1 29.11.2017

    HS Dsseldorf (c) U.Schaarschmidt 11

    Boot-Programmspeicher

    29.11.2017

    Interne Programmiereinrichtung =

    Selbstprogrammierung:

    In der AT Mega-Familie gibt es im Programm-

    Flash einen extra Bootbereich. Ein dort

    untergebrachtes Bootprogramm kann mittels

    des SPM-Befehls (Store Program Memory) den

    Anwenderprogrammbereich im Flash

    programmieren oder modifizieren. Die Gre

    des Bootbereichs wird durch Lockbits

    (Verriegelung) konfiguriert.

    (c) U.G. Schaarschmidt, HS D 21

    Watchdog was ist das?

    29.11.2017

    [Schmitt]

    Ein Watchdog-(Timer; Wachhund) dient dazu,

    Fehlerzustnde wie z.B. Endlosschleifen abzubrechen

    und den MC wie beim Einschalten der

    Betriebsspannung bzw. einem Reset neu zu starten.

    Dabei wird die Peripherie zurckgesetzt und der auf

    Adresse $0000 (Interrupt-Vektortabelle) liegende Befehl

    ausgefhrt.

    Das WDTCR-Register stellt die Wartezeit (Timeout) bis

    zum Auslsen des Watchdog-Reset ein, wenn der Timer

    nicht vorher mit dem Befehl WDR (Watch Dog Reset)

    zurckgesetzt wurde, was in einem anstndigen

    Programm regelmig gemacht werden muss.

    (c) U.G. Schaarschmidt, HS D 22

  • Embedded Systems 1 29.11.2017

    HS Dsseldorf (c) U.Schaarschmidt 12

    Watchdog was ist das?

    29.11.2017

    [Schmitt]

    (c) U.G. Schaarschmidt, HS D 23

    29.11.2017

    Watchdog - Register

    (c) U.G. Schaarschmidt, HS D 24

  • Embedded Systems 1 29.11.2017

    HS Dsseldorf (c) U.Schaarschmidt 13

    29.11.2017

    Watchdog MCU Control /

    Status Register

    (c) U.G. Schaarschmidt, HS D 25

    WDTCR Watch Dog Timer

    Control Register

    29.11.2017

    [Schmitt]

    (c) U.G. Schaarschmidt, HS D 26

  • Embedded Sy

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