Uporaba mikroprocesorjev

Vpis v letnik študija.
Opravljen izpit iz digitalne elektronike (na primer Elektronika II, UL FMF Fizika).

Osnove mikroprocesorjev: notranja zgradba, ALU, spominske enote, vodila, krmilni signali, vhodno/izhodni signali, ura, programiranje.
Periferne enote in lastnosti: ADC, DAC, števnik, DMA, prekinitvena enota, pulzno-širinska modulacija, komunikacijske enote (UART, SPI, I2C).
Zajemanje signalov: lastnosti digitaliziranih signalov, krožni pomnilnik, prekinitve.
Sprotna obdelava signalov: FIR in IIR filtriranje, osnove adaptivnega filtriranja, določanje amplitude, frekvence in faze digitaliziranih signalov, FFT in sorodni algoritmi.
Osnove regulacije: PID regulacija, stabilnost, implementacija v mikroprocesorju.
Osebni računalnik in mikroprocesor: vodila, izmenjava podatkov, programiranje.
Digitalni signalni procesor: zgradba, strojna oprema za DSP.
Osnove programabilnih logičnih vezij: FPGA, programiranje, zgledi.

The Scientist and Engineer’s Guide to Digital Signal processing, S.W. Smith, California Technical Publishing
The DSP Handbook, A. Bateman, I. Paterson-Stephens, Prentice Hall
Digital Signal Processing; A practical approach, Emmanuel C. Ifeachor, Prentice Hall/Pearson Education Limited

Cilji:
Študent spozna notranjo zgradbo modernih mikroprocesorjev in se nauči programiranja osnovnih algoritmov za digitalno obdelavo signalov.

Kompetence:
Poznavanje in razumevanje potreb za digitalno obdelavo signalov, pregled gradnikov sodobnih mikroprocesorjev in programabilnih vezij, poznavanje postopkov programiranja in dela z mikroprocesorji ter programabilnimi vezji.

Znanje in razumevanje
Pridobitev praktičnega znanja na področju zajemanja signalov in digitalnega procesiranja podatkov z mikroprocesorji in programabilnimi vezji s poudarkom na sprotni obdelavi.
Uporaba
Pridobljeno znanje služi kot osnova za gradnjo sistemov za zajemanje in obdelavo podatkov v laboratorijih in industriji.
Refleksija
Premišljena izbira sredstev in postopkov za sprotno obdelavo signalov.
Prenosljive spretnosti
Zajemanje in obdelava signalov, programiranje, senzorji, eksperimentalna spretnost, uporaba elektronskih inštrumentov, digitalna izmenjava podatkov.

Predavanja, vaje, individualne naloge, konzultacije

domača naloga s pisnim poročilom ali končni pisni izpit
ustni izpit
(ocene: 5 (negativno), 6-10 (pozitivno), ob upoštevanju Statuta UL)

doc. dr. D. Ponikvar:
1. D. Ponikvar: Uporaba mikroprocesorjev, študijsko gradivo, http://www.fmf.uni-lj.si/~ponikvar/PDFji/Uporaba%20mikroprocesorjev%208.pdf
2. D. Ponikvar: Experiments: Labview and RS232, študijsko gradivo, http://www.fmf.uni-lj.si/~ponikvar/PDFji/Experiments%20with%20Labview%20and%20RS2321_rev3.pdf
3. D. Ponikvar: STM32F407 – Discovery project, študijsko gradivo, http://www.fmf.uni-lj.si/~ponikvar/STM32f407.htm
4. PONIKVAR, Dušan. Digitalna elektronika za fizike. [Ljubljana: Fakulteta za matematiko in fiziko], 2009. 82 f., ilustr. http://www.fmf.uni-lj.si/~ponikvar/PDFji/elektronika_knjiga_20.pdf. [COBISS-SI-ID 2565732]
5. PONIKVAR, Dušan. A simple subnanosecond light pulser. IEEE trans. nucl. sci., 2012, vol. 59, no. 6, str. 3218-3220. [COBISS-SI-ID 2552420], [JCR]
6. ZAMPIERI, L., ČADEŽ, Andrej, PONIKVAR, Dušan. The Crab pulsar seen with AquEYE at Asiago Cima Ekar observatory. Advances in Space Research. [Online ed.], 2011, let. 47, št. 2, str. 365-369. [COBISS-SI-ID 362881], [WoS do 14. 2. 2013: št. citatov (TC): 2, čistih citatov (CI): 2, normirano št. čistih citatov (NC): 2, Scopus do 20. 2. 2013: št. citatov (TC): 3, čistih citatov (CI): 3, normirano št. čistih citatov (NC): 3]
7. PONIKVAR, Dušan. Tools and setups for experiments with AC and rotating magnetic fields. Eur. j. phys., 2010, vol. 31, no. 5, str. 1255-1266, doi: 10.1088/0143-0807/31/5/025. [COBISS-SI-ID 2271076], [JCR, WoS do 2. 11. 2010: št. citatov (TC): 0, čistih citatov (CI): 0, normirano št. čistih citatov (NC): 0, Scopus do 18. 1. 2011: št. citatov (TC): 0, čistih citatov (CI): 0, normirano št. čistih citatov (NC): 0]
8. PONIKVAR, Dušan, PLANINŠIČ, Gorazd. Conservation of mechanical and electric energy : simple experimental verification. Eur. j. phys., 2009, vol. 30, no. 1, str. 47-56, doi: 10.1088/1043-0807/30/1/005. [COBISS-SI-ID 2153316], [JCR, WoS do 5. 3. 2009: št. citatov (TC): 0, čistih citatov (CI): 0, normirano št. čistih citatov (NC): 0, Scopus do 2. 3. 2011: št. citatov (TC): 0, čistih citatov (CI): 0, normirano št. čistih citatov (NC): 0]
9. PONIKVAR, Dušan. A circuit for mains synchronization has two separate outputs for each half-period. EDN, mar. 2013, iss. 3, str. 52-54. [COBISS-SI-ID 2552164], [JCR]
10. PONIKVAR, Dušan. Regulate a 0 to 500V, 10-mA power supply in a different way. EDN, dec. 2012, iss. 18, str. 60-61. [COBISS-SI-ID 2551908], [JCR]