Microcontrôleurs : architecture et communication

Code UE : USRS26

  • Cours + travaux pratiques
  • 5 crédits

Responsable national

Matthias PUECH

Responsable opérationnel

Tristan CROLARD

Public et conditions d'accès

Bonne connaissance du langage C (structures, pointeurs, tableaux) et bases de l'architecture des microprocesseurs et des systèmes d'exploitation.

Objectifs pédagogiques

Ce cours dispense les connaissances théoriques et pratiques pour la compréhension et la programmation de microcontrôleurs, et l'utilisation de l'écosystème typique qui s'y rapporte. A son terme, l'auditeur sera en mesure de programmer, deployer, tester et comprendre le fonctionnement d'applications embarquées simples écrites en C bare-metal sur une plateforme embarquée (circuit imprimé avec senseurs et afficheurs), et d'utiliser et concevoir des protocoles de communication entre composants numériques.

Compétences visées

Comprendre l'architecture des microcontrôleurs modernes de type ARM
Cortex-M, et leur modèle d'exécution par interruption.
Connaître les protocoles matériels de communication embarqué courants
(UART, I2C, SPI).
Appliquer ces connaissances pour la programmation et l'interaction
avec le matériel sans système d'exploitation.

Contenu

On étudiera l'architecture des microcontrôleurs, les protocoles de communication inter- et intra-circuits intégrés, ainsi que les outils de conception et de developpement de programmes embarqués. Pour illustrer ces concepts, on s'appuiera sur les microcontroleurs ARM de la famille STM32, et sur la chaine de compilation libre gcc.
Les séances seront partagées à part égale entre cours et TP sur machine avec cartes électroniques d'essai STM32. On abordera les concepts suivants:
  • notion de microcontroleur, famille des CPU ARM Cortex-M
  • espace d'adressage, registres périphériques
  • bibliothèques d'abstraction matérielle
  • entrées-sorties génériques (GPIO), hiérarchie d'horloges
  • chaine de compilation, édition des liens, format d'exécutable ELF
  • programmation et deboggage en-circuit (JTAG)
  • communication série U(S)ART
  • notion et utilisation d'interruptions matérielles
  • bus I2C et SPI

Modalité d'évaluation

Examen ecrit et TP note sur machine.

Cette UE apparaît dans les diplômes et certificats suivants

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Equipe pédagogique Informatique
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