Firemní řídící mikroprocesorová deska se SAM4

Abstract

Procesory ARM jsou dnes jedny z nejpoužívanějších procesorů v oblasti číslicových systémů. Obsahem předložené diplomové práce je návrh univerzální řídicí jednotky pro použití v průmyslové automatizaci, která disponuje dostatečným počtem analogových a digitálních vstupů a výstupů. V teoretické části práce je stručně popsána architektura ARM a jádro Cortex-M4, které tvoří základ mikrokontroléru ATSAM4E16E. V další kapitole je zmíněna sběrnice XBus, což je vlastní řešení firmy ConTeK spol. s.r.o. V závěru teoretické části jsou uvedeny požadavky na řídicí jednotky, které je doporučeno při návrhu jednotky dodržovat. Předmětem praktické části diplomové práce je návrh a následná hardwarová realizace řídicí desky s mikrokontrolérem ATSAM4E16E. V dílčích kapitolách jsou rozepsány jednotlivé bloky tvořící řídicí modul. V poslední kapitole je popsáno softwarové řešení. Byl vytvořen prototyp univerzální řídicího modulu, který splňuje veškeré požadavky dané zadáním.

ARM processors are one of the most used processors in digital systems nowadays. The content of this diploma thesis is to design a universal control board for use in industrial automation which has a sufficient number of analog and digital inputs and outputs. The theoretical part briefly describes the architecture of ARM and core Cortex-M4, which forms the basis of microcontroller ATSAM4E16E. Next chapter mentions XBus, which is a custom solution developed by ConTeK Ltd. In conclusion of the theoretical part are listed requirements for the control unit, which are recommended to follow when designing a unit. The subject of the practical part of the thesis is the design and subsequent hardware realization of control board including microcontroller ATSAM4E16E. There are described individual blocks forming control unit in particular chapters. The last chapter describes the software design. A prototype of the universal control unit was made, which fulfill all the requirements set by the task.