14h00

Coefficient 1

Objectif de l'enseignement :


L'objectif du cours est d'introduire les bases nécessaires (matériels et logiciels) pour comprendre le fonctionnement des systèmes embarqués à base de micro-processeurs. Il aborde les principes fondamentaux de la conception de systèmes embarqués et les protocoles de communication au sein de ce système. Il permet d'acquérir la pratique de la programmation logicielle des microcontrôleurs et de leur interfaçage matériel. Des illustrations des applications des microprocesseurs dans le domaine médical seront présentées.

Programme :


Pour acquérir un savoir faire en conception des systèmes, ce module expose le fonctionnement des microprocesseurs et microcontrôleurs, et apporte des connaissance en nombreux outils méthodologiques et informatiques. Il se concentre sur les aspects théoriques (programmation assembleur, outils de développements, chaîne de compilation, etc.) et d'une importante partie pratique pour la mise en œuvre les connaissances acquises (cf. module “Conception d'un système embarqué”). Le cours est séparé en deux parties:

  • La première partie traite les architectures des systèmes à microprocesseurs et les caractéristiques spécifiques d'un système embarqué et introduit les langages et les techniques nécessaires à la programmation des systèmes embarqués (assembleur 8051, langage C). On introduira le fonctionnement d'un microcontrôleur embarqué (NIOSii).
  • La deuxième partie traite des différents protocoles de communication permettant l’interface au sein du système embarqué et vers l’extérieur (USB, I2C, Bluetooth, ZigBee, WiFi, …).




Applications


Différents programmes sont développés sur un kit Arduino à base de microcontrôleur ATMEGA328 et une carte DE0 (microcontrôleur NIOSii sur FPGA) pour illustrer la communication avec des périphériques d'entrées/sorties (LEDs, convertisseur A/D, communication USB, capteurs), avec ou sans interruptions concurrentes.

Compétences acquises


  • Identifier les éléments de la structure d'un système embarqué
  • Pouvoir dimensionner et choisir un microprocesseur pour une application donnée (mémoires, nombre d’I/O, périphériques embarqués,…)
  • Savoir interfacer des périphériques et transmettre des données
  • Maîtriser la programmation des microprocesseurs en langage de haut niveau



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