Microcontrôleurs : architecture et communication

Code UE : USRS26

Cours + travaux pratiques
5 crédits

Responsable(s)

Tristan CROLARD

Public, conditions d’accès et prérequis

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, déployer, 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 développement de programmes embarqués. Pour illustrer ces concepts, on s'appuiera sur les microcontrôleurs 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 microcontrôleur, 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 débogage en-circuit (JTAG)
communication série U(S)ART
notion et utilisation d'interruptions matérielles
bus I2C et SPI

Modalité d'évaluation

Examen écrit et TP note sur machine.

Contact

Voir le calendrier, le tarif, les conditions d'accessibilité et les modalités d'inscription dans le(s) centre(s) d'enseignement qui propose(nt) cette formation.

Enseignement non encore programmé