PIC32MX

Ο στόχος αυτού του course είναι όχι μόνο να διδάξει την αρχιτεκτονική και τα modules του επεξεργαστή PIC32  που είναι απαραίτητα για να σχεδιάσουμε τα δικά μας project, αλλά  και τους μηχανισμούς παραγωγής / σχεδίασης  επαναχρησιμοποιήσιμου λογισμικού με κύκλο ζωής οριζόμενου από τις προδιαγραφές του project μέσα από  πρακτικές σχεδίασης   με αναφορά σε  software validation και software verification. Υπάρχουν οι παρακάτω θεματικές ενότητες.

1. Κατανόηση της αρχιτεκτονικής PIC32  και on – chip peripherals.
2. Κατανόηση και διαχείριση των digital inputs / outputs καθώς και  απεικόνιση αυτών σε 4 digits 7-segment display.
3. Κατανόηση και διερεύνηση των multi-threaded process για εφαρμογές σε συστήματα πραγματικού χρόνου χρησιμοποιώντας τεχνικές foreground- background task scheduling.
4. Κατανόηση και διερεύνηση των Timers για εφαρμογές που δομούνται σαν Finite State Machine (FSM) με στόχο να μεταβάλουμε τα δυναμικά χαρακτηριστικά ενός συστήματος πραγματικού χρόνου.
5. Διασύνδεση ενός Liquid Crystal Display (LCD) κάνοντας χρήση του 8 –bit parallel data-bus , κατανοώντας τις τεχνικές handshaking.
6. Κατανόηση και διερεύνηση των τεχνικών handshaking για συγχρονισμό ασύγχρονων συστημάτων.
7. Κατανόηση και διερεύνηση των τεχνικών handshaking για συγχρονισμό σύγχρονων συστημάτων  με διαφορετικό system clock.
8. Κατανόηση και διερεύνηση των πρωτοκόλλων διασύνδεσης RS-232 και I2C για ασύγχρονη και σύγχρονη μεταφορά δεδομένων χρησιμοποιώντας μηχανές FSM  interrupt derived based.
9. Κατανόηση και διερεύνηση του πρωτοκόλλου διασύνδεσης SPI για μεταφορά δεδομένων σε μια SPI FLASH external memory με Software και Hardware handshaking.
10. Κατανόηση και διερεύνηση των αναλογικών και ψηφιακών ελεγκτών (PI , PID).  Μελέτη βηματικής απόκρισης ανοιχτού / κλειστού βρόγχου DC μοτέρ, σχεδίαση και ανάλυση αλγορίθμων.
11. Κατανόηση και διερεύνηση των συντελεστών Kp , Ki , Kd. Σχεδίαση και ανάλυση αλγορίθμων για Tuning Control.
12. Βασικές αρχές Digital Signal Processing (DSP) σημάτων στο ακουστικό φάσμα. Σχεδίαση FIR και IIR ψηφιακών φίλτρων με χρήση της βιβλιοθήκης : “ PIC32 MIPS DSP” . Ανάλυση / Μελέτη σήματος με Discrete Fourier Transformer ( DFT)
13. Σχεδίαση / Ανάλυση / Μελέτη FIR και IIR ψηφιακών φίλτρων με χρήση των συναρτήσεων του  MATLAB. 
14. Σχεδίαση ολοκληρωμένου project  το οποίο λαμβάνει αναλογικό σήμα στο φάσμα των ακουστικών συχνοτήτων από ένα μικρόφωνο, το αποθηκεύει σε μια external SPI memory , με ψηφιακή επεξεργασία σήματος δομούνται φίλτρα FIR και IIR, η έξοδος των φίλτρων στέλνεται σε ένα audio amplifier. Η μελέτη,  η ανάλυση και η σύγκριση θεωρητικών και πραγματικών δεδομένων της ψηφιακής επεξεργασίας σήματος γίνεται με τη βοήθεια του MATLAB που επικοινωνεί αμφίδρομα με τον PIC32 μέσω της RS-232 θύρας.
15. Κατανόηση και διερεύνηση των PIC32 DMA operating modes. Σχεδίαση ολοκληρωμένου project που κάνει χρήση των modules USART , ADC, PWM , I2C σε DMA operating mode.

dsPIC33HCxx

Ο στόχος αυτού του course είναι όχι μόνο να διδάξει την αρχιτεκτονική και τα modules του επεξεργαστή dsPIC33HCxx  που είναι απαραίτητα για να σχεδιάσουμε τα δικά μας project, αλλά  και τους μηχανισμούς παραγωγής / σχεδίασης  επαναχρησιμοποιήσιμου λογισμικού με κύκλο ζωής οριζομένου από τις προδιαγραφές του project μέσα από  πρακτικές σχεδίασης   για  software validation και software verification. Υπάρχουν οι παρακάτω θεματικές ενότητες.

1. Κατανόηση της αρχιτεκτονικής dsPIC33HC  και on – chip peripherals.
2. Κατανόηση και διερεύνηση της αρχιτεκτονικής fixed point. Η αρχιτεκτονική fixed point είναι πιο αποδοτική και πιο γρήγορη από την αρχιτεκτονική floating point με μεγαλύτερη ακρίβεια και dynamic range, χαρακτηριστικά που είναι πολύ σημαντικά σε εφαρμογές DSP.
3. Κατανόηση και διερεύνηση των τεχνικών Digital to Analog Conversion (DAC) με τις ακόλουθες τοπολογίες.
   
   1. PWM as a DAC output: Εδώ, ένας Timer μπορεί να παράγει πολλά αναλογικά σήματα εξόδου με οποιαδήποτε μορφή.
   2. R2R external DAC output: Η δημιουργία ενός βέλτιστου ημιτονοειδούς κύματος απαιτεί υψηλό ρυθμό δειγματοληψίας και μεγάλη ακρίβεια του DAC. Έτσι, η υπερδειγματοληψία (oversampling) και ένα κανάλι DMA χρησιμοποιούνται για τη δημιουργία ημιτονοειδούς κύματος. Οι πίνακες που χρησιμοποιούνται έχουν δυναμικό μέγεθος ανάλογο της περιοχή συχνοτήτων (20Hz to 500KHz) για να ελαχιστοποιηθεί η παραμόρφωση. Το ημιτονοειδές κύμα που έχει παραχθεί έχει αρμονικές με πλάτους περίπου 40dB στο φάσμα συχνοτήτων (20Hz to 500KHz).
   3. Vref output as DAC output: Η εσωτερική γεννήτρια τάσης μετατρέπεται σε τάση εξόδου σε ένα general I/O με εύρος : ( 0 volt to 2 volt)
4. Κατανόηση και διερεύνηση των αναλογικών και ψηφιακών ελεγκτών (PI , PID) σε εφαρμογές DC/DC back converters και DC/DC boost converters.