Arhitektura računala

Uvod; Von Neumannov model arhitekture računala; Atmel AVR arhitektura računala Načini adresiranja i instrukcije AVR arhitekture računala AVR direktive i operatori; Veza između C-a i assemblera Ulazno-izlazni prijenos podataka Memorijska hijerarhija; Virtualna memorija Elektronika; Mikrokontroleri Ulazno izlazne jedinice. Izlazni prikaz Kombinacija ulazno izlaznih uređaja; Analogni ulazi I2C sabirnica, OneWire sučelje SPI sučelje, Stvarni sat Senzori: udaljenosti svjetlosti, infrared, temperatura, vibracija, razina vode Senzori: žiroskop, PIR, receiver/tranceiver, Senzori udaljenosti, relej, motor Završni ispit Ispravak završnog ispita

1. analizirati analizirati svrhu, mogućnosti i osnovne komponente ugrađenih sustava, uključujući procesor, memoriju, sabirnice i ulazno-izlazne jedinice. Razlikovati arhitekture Von Neumann, Harvard, ATMEL AVR, RISC i CISC na temelju njihovih funkcionalnih karakteristika.
2. razviti i demonstrirati jednostavne programe u asembleru te objasniti način izvršavanja instrukcija i direktiva. Analizirati povezanost procesora s memorijom (memorijska hijerarhija) i ulazno-izlaznim jedinicama, uključujući načine prijenosa podataka.
3. razviti i demonstrirati složenije programe u asembleru, razlikovati potprogram od osnovnog programa i objasniti njegovu funkciju, te analizirati makro naredbe, prekide i prekidne rutine.
4. analizirati svrhu i mogućnosti ugrađenih sustava, klasificirati njihove komponente prema tipu signala te primijeniti analogne, digitalne i PWM pinove Arduina za očitavanje i generiranje signala.
5. usporediti komunikacijske protokole (IC, SPI, UART) u kontekstu razmjene podataka između Arduina i vanjskih uređaja, analizirati vrste memorija i njihovu primjenu u ugrađenim sustavima te razviti vremenski raspored izvršavanja aktivnosti unutar mikrokontrolera.
6. razviti i konstruirati ugrađene sustave integracijom senzora i aktuatora, koristeći odgovarajuće komunikacijske protokole za prikupljanje podataka i upravljanje aktuatorima, te optimizirati raspored izvršavanja aktivnosti radi učinkovitog upravljanja resursima i postizanja željenih performansi.

Obavezna literatura

• S. Ribarić, Arhitektura računala, Školska knjiga, Zagreb, 1996.
  The AVR Microcontroller and Embedded Systems: Using Assembly and C: Book by Muhammad Ali Mazidi, Sarmad Naimi, and Sepehr Naimia
  AVR ATmega128 Instruction Set
  AVRStudio4 and Atmega128 A Beginner?s Guide Written By David Zier Oregon State University TekBots March 30, 2003
  Morgolis M., Arduino Cookbook 2nd edition, O'Reilly media,2011