Bases des microcontrôleurs

Avoir le niveau des UE d'électronique : ELE004 et ELE015. Quelques connaissances en algorithmique et programmation en langage C (ELE002) sont également nécessaires.

Acquérir la capacité de mettre en œuvre un système à base de microcontrôleur à travers la connaissance des principales familles et du fonctionnement d'un microcontrôleur et de ses périphériques.

Présentation générale des microcontrôleurs et de l’environnement de travail  :

• Organisation générale d'un système à microprocesseur : architecture et fonctionnement interne (principaux bus, UAL, registres, mémoires, ...),
• Etude détaillée d'un microcontrôleur : le STM32F429 (Cortex-M4 d’ARM), commercialisé par STMicroelectronics. La carte d’évaluation qui sera utilisée est la carte Nucleo-144. Cette plateforme intègre quelques périphériques (boutons poussoirs, LED) ainsi que des connecteurs Arduino Uno et STMicroelectronics Morpho. La programmation/Debug se fera via un ST-LINK/V2-1. Le compilateur en  ligne : Mbed, sera utilisé.

Les périphériques internes et les bus des microcontrôleurs :

• Ports d'entrées/sorties GPIO,
• Timer et interfaces de communication série et parallèle,
• Convertisseurs analogiques/numériques et numériques analogiques,
• Fonctionnement en interruption,
• Bus de communication synchrone et asynchrone

Quelques exemples d’applications :

• Outils de développement en ligne, permettant de faciliter la programmation des microcontrôleurs,
• Applications directes pour présenter des fonctions primaires : programmation d’entrées/sorties numériques, pour faire clignoter des LED, générer des sons, …
• Applications de la conversion analogique/numérique, pour mesurer la température d’une pièce ou la tension délivrée par un potentiomètre et l’afficher sur un afficheur LCD ou via un hyper terminal, …
• Utilisation des timers pour générer des signaux carrés avec rapport cyclique ajustable.
• Illustration du fonctionnement en interruption par mesure de temps et de fréquence.