SISTEMI A MICROCONTROLLORE PER LA MECCATRONICA

SISTEMI A MICROCONTROLLORE PER LA MECCATRONICA

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iten
Codice
86937
ANNO ACCADEMICO
2017/2018
CFU
6 cfu al 2° anno di 9269 INGEGNERIA MECCANICA - PROGETTAZIONE E PRODUZIONE (LM-33) GENOVA
SETTORE SCIENTIFICO DISCIPLINARE
ING-INF/04
LINGUA
Italiano
SEDE
GENOVA (INGEGNERIA MECCANICA - PROGETTAZIONE E PRODUZIONE)
periodo
1° Semestre

PRESENTAZIONE

Il microcontrollore è un dispositivo elettronico integrato su singolo chip, utilizzato generalmente in sistemi embedded per applicazioni specifiche di controllo digitale. Questa tipologia di sistemi è molto spessa adibita al controllo di "basso livello" di attuatori e alla gestione di sensori (e.g. lettura e conseguente controllo di corrente/velocità nei giunti di un manipolatore).

OBIETTIVI E CONTENUTI

OBIETTIVI FORMATIVI

Conoscenza dell’hardware e software dei microcontrollori e dei criteri di interfacciamento, in sistemi di misura e controllo. Capacità di programmare semplici operazioni di acquisizione dati e generazione di segnali di controllo, in un linguaggio di programmazione adatto al contesto applicativo meccatronico

Modalità didattiche

Lezioni frontali inframezzate da esercitazioni in laboratorio.

PROGRAMMA/CONTENUTO

Il programma dell'insegnamento è così strutturato:

  • Introduzione al linguaggio C
    • Struttura fondamentale di un programma C; Dichiarazioni, definizioni ed espressioni;
    • Controllo di flusso: if, else, switch/case; for, while
    • Tipi base del linguaggio; visibilità delle variabili
    • Funzioni
    • Operatori bit a bit 
    • Vettori e stringhe
    • Strutture e campi di bit
    • Puntatori e gestione della memoria
  • Il microcontrollore e le sue periferiche
    • Oscillatore e timer
    • I/O digitale
    • Programmazione ad Interrupt
    • Comunicazione attraverso UART
    • Periferiche ADC e PWM per il controllo
  • Elementi base della comunicazione seriale
    • Che cos'è un protocollo
    • Serializzazione
    • Controllo d'errore
    • Cenni all'implementazione di un parser

TESTI/BIBLIOGRAFIA

Tutte le slides utilizzate durante  le lezioni e altro materiale didattico saranno disponibili su aulaweb. In generale, gli appunti presi durante le lezioni e il materiale su aulaweb sono sufficienti per la preparazione dell'esame.

I seguenti testi possono essere utilizzati per approfondimenti sulla materia:

  • Q. Li, C. Yao, Real-Time Concepts for Embedded Systems, CMP Books, 2003. (ISBN:1578201241).
  • D. E. Simon, An Embedded Software Primer, Addison-Wesley Professional, 1999. (ISBN: 020161569X).  

DOCENTI E COMMISSIONI

Commissione d'esame

ENRICO SIMETTI (Presidente)

SIMONE DENEI

GABRIELE COSTA

LEZIONI

Modalità didattiche

Lezioni frontali inframezzate da esercitazioni in laboratorio.

ESAMI

Modalità d'esame

Orale

Modalità di accertamento

I dettagli sulle modalità di preparazione per l’esame e sul grado di approfondimento di ogni argomento verranno dati nel corso delle lezioni. 

L’esame orale verterà sulla discussione di un progetto svolto dallo studente utilizzando il microcontrollore, e avrà lo scopo di valutare se lo studente:

  • ha raggiunto un livello adeguato di conoscenza dei sistemi embedded e delle loro architetture
  • ha la capacità di utlizzare la programmazione C nell'ambito della programmazione dei microcontrollori
  • ha acquisito una adeguata conoscenza delle diverse periferiche del microcontrollore e del loro utilizzo