technická univerzita v košiciach fakulta elektrotechniky a...
TRANSCRIPT
![Page 1: Technická univerzita v Košiciach Fakulta elektrotechniky a ...kemt.fei.tuke.sk/wp-content/uploads/Obhajoby_KEMT/2014/BP/Hedvig.pdfŠtúdium procesorových modulov ARM od firmy STM](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022060913/60a7707e05a5442a4f3dfe24/html5/thumbnails/1.jpg)
Technická univerzita v KošiciachFakulta elektrotechniky a informatiky
Katedra elektroniky a multimediálnych telekomunikácií
Študijný program: ElektronikaŠtudent: Štefan Hedvig
Vedúci práce: doc. Ing. Miloš Drutarovský, CSc. Konzultant: Ing. Martin Petrvalský
1/1212. 1. 2014
![Page 2: Technická univerzita v Košiciach Fakulta elektrotechniky a ...kemt.fei.tuke.sk/wp-content/uploads/Obhajoby_KEMT/2014/BP/Hedvig.pdfŠtúdium procesorových modulov ARM od firmy STM](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022060913/60a7707e05a5442a4f3dfe24/html5/thumbnails/2.jpg)
Vytvorte programové vybavenie umožňujúce realizovať viackanálový RF prenos dát v pásme SRD (Short RangeDevices) medzi uzlami senzorovej siete UWB radarov a koncentrátorom zobrazovacej jednotky. Navrhnite koncepciu riešenia, ktorá umožní realizovať prenos aj v prípade rušenia prípadne čiastočného obsadenia niektorých kanálov, ktoré sa môže v čase meniť napr. vplyvom zmeny taktovacej frekvencie UWB radarov v závislosti na teplote. Programové vybavenie vytvorte modulárne tak, aby bolo možné v prípade potreby zmeniť softvérové rozhranie pre RF uzly. Na konektivitu s UWB radarmi a zobrazovacou jednotkou použite komunikačné rozhranie na báze UARTualebo USB. Vytvorte demonštračnú aplikáciu, ktorá umožní otestovať vytvorené riešenie v reálnych podmienkach. Na otestovanie riešenia použite vhodné procesorové moduly firmy STM s jadrom ARM ako aj komunikačné RF moduly dostupné na KEMT FEI TU v Košiciach.
2/1212. 1. 2014
![Page 3: Technická univerzita v Košiciach Fakulta elektrotechniky a ...kemt.fei.tuke.sk/wp-content/uploads/Obhajoby_KEMT/2014/BP/Hedvig.pdfŠtúdium procesorových modulov ARM od firmy STM](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022060913/60a7707e05a5442a4f3dfe24/html5/thumbnails/3.jpg)
Štúdium procesorových modulov ARM od firmy STM Štúdium komunikačných RF modulov Silabs Práca s programom WDS – wireless development suite pre
nastavenie modulov Silabs Vytvorenie programu pre ARM procesor na komunikáciu s
modulmi Silabs po SPI linke Vytvorenie obslužných podprogramov na odosielanie a
príjem dát, nastavenie modulov po spustení, zmenu parametrov počas behu programu, načítavanie parametrov z modulu a kontrolu ich funkcie.
Vytvorenie podprogramu na sken frekvenčného pásma meraním parametra RSSI pre účely voľby vhodného komunikačného kanálu.
Vytvorenie testovacieho hardvéru na vývoj softvéru
3/1212. 1. 2014
![Page 4: Technická univerzita v Košiciach Fakulta elektrotechniky a ...kemt.fei.tuke.sk/wp-content/uploads/Obhajoby_KEMT/2014/BP/Hedvig.pdfŠtúdium procesorových modulov ARM od firmy STM](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022060913/60a7707e05a5442a4f3dfe24/html5/thumbnails/4.jpg)
Vychádzame z datasheetu obvodu STm32F407http://www.st.com/st-web-ui/static/active/en/resource/technical/document/datasheet/DM00037051.pdf
Využité programové prostredie Keilhttp://www2.keil.com/stmicroelectronics-stm32
Štúdium použitej vývojovej DPS STM32F4Discovery http://www.st.com/st-web-ui/static/active/en/resource/technical/document/user_manual/DM00039084.pdf
Základný prehľad o procesore na základe demoprogramov pre dosku STM32F4Discovery.
http://www.st.com/web/en/catalog/tools/PF257904#
Návrh jednoduchých programov na obsluhu prerušení, periférií
4/1212. 1. 2014
![Page 5: Technická univerzita v Košiciach Fakulta elektrotechniky a ...kemt.fei.tuke.sk/wp-content/uploads/Obhajoby_KEMT/2014/BP/Hedvig.pdfŠtúdium procesorových modulov ARM od firmy STM](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022060913/60a7707e05a5442a4f3dfe24/html5/thumbnails/5.jpg)
Výkonný procesor STM32F407 Integrované rozhrania ako SPI, UART, USB,
prerušenia Integrovaný programátor ST-Link priamo na
doske
5/1212. 1. 2014
![Page 6: Technická univerzita v Košiciach Fakulta elektrotechniky a ...kemt.fei.tuke.sk/wp-content/uploads/Obhajoby_KEMT/2014/BP/Hedvig.pdfŠtúdium procesorových modulov ARM od firmy STM](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022060913/60a7707e05a5442a4f3dfe24/html5/thumbnails/6.jpg)
Vychádzame z datasheetu, a dokumentácie k API príkazomhttp://www.silabs.com/Support%20Documents/TechnicalDocs/Si4063-60.pdfhttp://www.silabs.com/Support%20Documents/TechnicalDocs/EZRadioPRO-API-v1.1.2.zip
Návrh pripojenia modulov k mikroprocesoru Spoločné rozhranie SPI Oddelené riadiace impulzy CS, INT Voľba komunikujúceho čipu Príprava na pripojenie ďalších modulov
Štúdium dostupných modulácií, spôsobov komunikácie, štruktúry paketu, zásobníka FIFO
6/1212. 1. 2014
![Page 7: Technická univerzita v Košiciach Fakulta elektrotechniky a ...kemt.fei.tuke.sk/wp-content/uploads/Obhajoby_KEMT/2014/BP/Hedvig.pdfŠtúdium procesorových modulov ARM od firmy STM](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022060913/60a7707e05a5442a4f3dfe24/html5/thumbnails/7.jpg)
Integrovaný prijímač a vysielač Komunikácia po linke SPI Široká paleta modulácií ako (G)FSK, 4(G)FSK, (G)MSK,
OOK, ASK Osadené na doskách s frekv. nastavením na 868MHz FIFO zásobník 64kB Nízka spotreba cca 18mA resp. 10mA Nízke napájacie napätie 1,8 – 3,6V
7/1212. 1. 2014
![Page 8: Technická univerzita v Košiciach Fakulta elektrotechniky a ...kemt.fei.tuke.sk/wp-content/uploads/Obhajoby_KEMT/2014/BP/Hedvig.pdfŠtúdium procesorových modulov ARM od firmy STM](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022060913/60a7707e05a5442a4f3dfe24/html5/thumbnails/8.jpg)
Spôsob nastavenia parametrov Využitie automatického generovania kódu Automatické generovanie
hlavičkového súboru pre programhttp://www.silabs.com/products/wireless/ezradio/Pages/wirelessdevelopmentsuite.aspx
8/1212. 1. 2014
![Page 9: Technická univerzita v Košiciach Fakulta elektrotechniky a ...kemt.fei.tuke.sk/wp-content/uploads/Obhajoby_KEMT/2014/BP/Hedvig.pdfŠtúdium procesorových modulov ARM od firmy STM](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022060913/60a7707e05a5442a4f3dfe24/html5/thumbnails/9.jpg)
Využívané prostredie Keil Využitý automaticky vygenerovaný kód z
prostredia WDS – prispôsobenie pre STM mikroprocesor
Kompletné prerobenie fyzickej vrstvy OSI modelu softvéru – prispôsobenie
Prenos demo dát medzi modulmi pre demonštráciu funkcie
Program navrhnutý ako univerzálny pre voľbu prijímačov a vysielačov, obsluha viac modulov naraz.
9/1212. 1. 2014
![Page 10: Technická univerzita v Košiciach Fakulta elektrotechniky a ...kemt.fei.tuke.sk/wp-content/uploads/Obhajoby_KEMT/2014/BP/Hedvig.pdfŠtúdium procesorových modulov ARM od firmy STM](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022060913/60a7707e05a5442a4f3dfe24/html5/thumbnails/10.jpg)
Navrhli sme testovacie zapojenie pre overenie funkcie programu Dve oddelené dosky pre testovanie prenosu dát. Napájanie z linky USB priamo cez dosky STM32F4Discovery
10/1212. 1. 2014
![Page 11: Technická univerzita v Košiciach Fakulta elektrotechniky a ...kemt.fei.tuke.sk/wp-content/uploads/Obhajoby_KEMT/2014/BP/Hedvig.pdfŠtúdium procesorových modulov ARM od firmy STM](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022060913/60a7707e05a5442a4f3dfe24/html5/thumbnails/11.jpg)
Komunikácia s PC cez USB – HID Vytvorenie demo aplikácie prepojenej s PC pre
testovanie RF parametrov spojenia Program naviazania spojenia na nezarušenom
kanáli, kontrola spojenia, potvrdzovanie paketov, preposielanie chybných paketov
Tvorba podprogramov pre automatické odosielanie dát s presným časovaním
Príprava na implementáciu do radarovej siete.
11/1212. 1. 2014
![Page 12: Technická univerzita v Košiciach Fakulta elektrotechniky a ...kemt.fei.tuke.sk/wp-content/uploads/Obhajoby_KEMT/2014/BP/Hedvig.pdfŠtúdium procesorových modulov ARM od firmy STM](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022060913/60a7707e05a5442a4f3dfe24/html5/thumbnails/12.jpg)
12/1212. 1. 2014