Università Roma Tre

Introduzione: sistemi elettronici digitali di base: logica cablata e logica programmabile; i linguaggi di descrizione dell’hardware per il progetto di sistemi digitali; genesi dei sistemi a microprocessore: l’architettura di Von Newmann e quella Harvard; generalità sui sistemi RISC e CISC; cenni storici sull’evoluzione dei microprocessori; architettura di microcontrollori;
Architettura ARM: cenni storici del processore ARM; generalità sui microprocessori; set di istruzioni; l’architettura RISC; organizzazione dei registri interni; stato ARM e stato Thumb; Registri generali e di stato in modalità ARM e Thumb; confronto tra RISC e CISC; panoramica istruzioni ARM; il pipeline: realizzazione, vantaggi e rischi; eccezioni: origine e modalità di gestione; interruzioni: vettori e priorità; memorie: organizzazione e modalità di indirizzamento; modello di indirizzamento standard di memoria in ARM; Comportamento dello stack; architetture di bus; sistemi di debug e interfaccia JTAG; organizzazione ARM7TDMI e confronto caratteristiche ARM7TDMI e ARM9TDMI.
I microcontrollori LPC2000 di NXP: memoria di sistema; VIC PL190; il controllo di sistema; mappa e impostazione dei pin; porte di input/output; ADC; Timer; memoria Flash; Embedded ICE.
Periferiche di supporto: conversione A/D e D/A; standard di comunicazione; LCD standard HD44780.
Software: il sistema di sviluppo; IDE proprietari e open-source; Eclipse; Make file, infrastruttura codice, creazione di un nuovo progetto; cenni di progettazione software; codice di base, macchina a stati, librerie di funzioni, macro; vettori di interrupt, priorità, deadlock, inversione di priorità; esempi di gestione di interrupt; debug: controllo di registri, variabili, stack; esecuzione passo-passo; breadboarding.
Esercitazioni: compilazione, upload, debug; allestimento di un prototipo. Esercitazioni su: comando di un LED; gestione tasti; lettura potenziometro con ADC; gestione timer; controllo PWM; lettura sensore di temperatura con ADC; gestione LCD; RTC programmabile; orologio sveglia; cronotermostato con LED e LCD per lo stato di attuazione.

Testi di riferimento:
Furber, “ARM, system-on-chip architecture”, second edition, Addison Wesley, 2000
Salvatori, “Introduzione alla progettazione con gli LPC2000”, Aracne editrice, 2011
NXP Semiconductors, “UM10161 LPC2101/02/03 User Manual”, www.nxp.com
NXP Semiconductors, “LPC2101/02/03 datasheet”, www.nxp.com
Martin, “The insider’s guide to the NXP ARM7-based microcontrollers”, www.hitex.co.uk
ARM Limited, “ARM7TDMI-S Technical Reference Manual”, r4p3, infocenter.arm.com