ΣΧΕΔΙΑΣΗ ΚΑΤΑΣΚΕΥΗ ΛΟΓΙΣΜΙΚΟΥ ΑΝΑΠΤΥΞΙΑΚΗΣ ΚΑΡΤΑΣ ΜΕ ΠΟΛΥΠΥΡΙΝΟ ARM ΕΠΕΞΕΡΓΑΣΤΗ

Abstract

Η παρούσα διπλωματική εργασία αφορά τη μελέτη και ανάπτυξη εφαρμογών πάνω στις πλατφόρμες STM32MP157F-DK2 και NtuA-g2-board. Η εργασία περιλαμβάνει τόσο την ανάπτυξη εφαρμογών σε ετερογενές σύστημα με επεξεργαστές Cortex-A7 και Cortex-M4 όσο και την ανάπτυξη εφαρμογών σε μικροελεγκτές Cortex-M4. Αρχικά, η μελέτη επικεντρώνεται στην πλατφόρμα STM32MP157F-DK2, που είναι ένα ετερογενές σύστημα με επεξεργαστές cortex-A7 και cortex-M4. Εξετάζονται οι βασικοί τρόποι εκκίνησης της πλακέτας και συγκεκριμένα το USB Serial Boot Mode, το Engineering Boot Mode και το SD Boot Mode. Στη συνέχεια, πραγματοποιείται ανάπτυξη και εκτέλεση εφαρμογών στον Cortex-M4, ενώ μελετάται η διαχείριση του πυρήνα από το Linux μέσω του RemoteProc και η επικοινωνία μεταξύ των Cortex-A7 και Cortex-M4 μέσω OpenAMP και RPMsg. Στη συνέχεια, η εργασία εξειδικεύεται στην πλατφόρμα NUCLEO-G474RE, όπου επικεντρωνόμαστε στην ανάπτυξη εφαρμογών για τον Cortex-M4 και στην χρήση των βασικών περιφερειακών του μικροελεγκτή. Μέσα από διαφορετικά παραδείγματα μελετώνται λειτουργίες όπως GPIO, διακοπές, χρονιστές, PWM, ADC, I²C και UART, καθώς και η χρήση των βιβλιοθηκών HAL και LL. Τέλος, οι δυνατότητες του μικροελεγκτή αξιοποιούνται για την ανάπτυξη εφαρμογών πάνω στο NTUA G2 Board. Στο πλαίσιο αυτό χρησιμοποιούνται τα διαθέσιμα περιφερειακά της πλακέτας και αναπτύσσονται εφαρμογές που συνδυάζουν διαφορετικές λειτουργίες του μικροελεγκτή, με στόχο την πρακτική εξοικείωση με τη σχεδίαση και υλοποίηση ενσωματωμένων συστημάτων. Συνολικά, η εργασία παρουσιάζει μια σταδιακή πορεία από την αρχική μελέτη και παραμετροποίηση της STM32MP157F-DK2, τη διαχείριση και επικοινωνία μεταξύ των επεξεργαστικών πυρήνων, έως την ανάπτυξη εφαρμογών σε μικροελεγκτή Cortex-M4 και την πρακτική αξιοποίησή του στο NTUA G2 Board.