Diplomarbeit.tex

%% Vorlage HTBL Hollabrunn Diplomarbeit
%% KOMA Script
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\usepackage{hhline}     % Tutorial Table border
\usepackage{listings}   % Code Listings
\usepackage{lstlangarm} % ARM ASM
\usepackage{lstlangz80} % Z80 ASM
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\lstset{
    basicstyle=\ttfamily,
    keywordstyle=\color{ProcessBlue}\ttfamily,
    stringstyle=\color{Red}\ttfamily,
    commentstyle=\color{ForestGreen}\ttfamily,
    morecomment=[l][\color{Thistle}]{\#},
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}

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\usepackage{htlDT}    % HTBL Diplomarbeitsstyle

%\usepackage{todonotes}

%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%% General Settings, like Title, Students and supporters
\title{Advanced Microcontroller Training System}
\student{Andreas Mieke}{Software ARM Cortex-M3 Minimalsystem}{5BHEL}{Dipl.-Ing. Josef Reisinger}
\student{Andreas Reischl}{Z80 Minimalsystem}{5AHEL}{Dipl.-Ing. Josef Reisinger}
\student{Kevin Schuh}{Hardware ARM Cortex-M3 Minimalsystem}{5BHEL}{Dipl.-Ing. Josef Reisinger}
\termyear{2017/18}
\class{5xHEL}
\keywords{ST-Link V2\\ULINK/ME\\Cortex-M3\\\gls{cpu}\\Nextion NX4832T035\_011\\JTAG\\SPI\\UART\\I$^2$C\\\gls{Core-Modul}\\\gls{Basisplatine}\\\gls{USB-to-UART}\\Altium\\$\mu$Vision 5\\ARM}
\sthanks{
    Im Vorhinein möchten wir uns herzlichst bei unserem Diplomarbeitsbetreuer Herrn Dipl.-Ing. Josef Reisinger bedanken, der uns stets kompetent beraten hat und uns sein Wissen zur Verfügung stellte.

    Des Weiterem möchten wir uns bei Herrn Dipl.-Ing. Erwin Dobart bedanken, der uns bei technischen Fragen unterstützte.

    Weiters möchten wir uns bei Herrn FOL StR Ing. Manfred Resel bedanken, der uns, solange er noch im Dienst war, bei Softwareproblemen und Hardwarefragen aller Art zur Seite stand.

    Darüber hinaus möchten wir uns bei Herrn Wolfgang Kauer und Herrn Ferdinand Klampfer bedanken, ohne deren Hilfe wir unsere Leiterkarten nicht hätten bestücken können.

    Ebenfalls möchten wir Herrn Dipl.-Ing. Wilfried Trollmann bedanken, welcher uns immer an unsere Fristen und Termine erinnerte und uns jederzeit über aktuelle Wettbewerbe informierte.

    Außerdem möchten wir uns bei Thomas Fehringer, unseren Laboranten, bedanken, welcher uns mit Bauteilen für unsere Diplomarbeit versorgte.
}

\aufgabenstellung{Aufgabe soll es sein, eine neue Version für das HTL eigene ARM Minimalsystem zu realisieren. Zunächst soll ein Touchscreen-Display zur Ein- und Ausgabe unterstützt werden. Des Weiteren soll eine Arduino-UNO kompatible Schnittstelle zur Verfügung gestellt werden, um Arduino Shields von verschiedenen Herstellern einsetzen zu können. Darüber hinaus soll das neue System verschiedene Funkmodule unterstützen, um damit eine Kommunikation mit anderer Peripherie zu erleichtern. Ein Audiomodul, welches bereits bei einer Diplomarbeit aus dem Jahre 2015/16 entwickelt wurde, soll ebenso unterstützt werden. Zusätzlich soll noch ein Z80 Minimalsystem, welches im Rahmen mehrerer Diplomarbeiten entstanden ist, für den Einsatz im Laborunterricht vervollständigt werden.}

\realisierung{Ziel des Projekts war ein neues modulares HTL ARM-Minimalsystem für den Unterricht im Bereich embedded Systems zu entwickeln. Zu diesem Zweck wurden mehrere Leiterplatten entwickelt. Ein Core-Modul für den Microcontroller welches auf eine Basisplatine gesteckt werden kann sowie ein USB-to-UART Konverter um mit einem PC kommunizieren zu können. Für die Inbetriebnahme bei Fertigung wurde eine Testsoftware sowie Beispielapplikation entwickelt. Weiters wurden mehrere Leiterkarten für ein Z80 Minimalsystem gefertigt, die für den Laborunterricht dienen.}

\ergebnisse{Es wurden 2 Komplettsysteme des ARM-Minimalsystems gefertigt und erfolgreich in Betrieb genommen. Die Testsoftware und die Demolibrary wurden erfolgreich demonstriert. Weiters wurden 4 Z80 Minimalsysteme gefertigt und erfolgreich in Betrieb genommen.}

\grafikname{Gesamtsystem}
\grafikinhalt{\includegraphics[width=\textwidth]{Allgemein/img/Gesamtsystem}}

\wettbewerbe{Jugend Innovativ\\Technik fürs Leben-Preis}



\tasks{The task should be to realize a new version for the HTL (secondary technical college) own ARM minimal system. At first, a touchscreen display for input and output should be supported. Furthermore, an Arduino-UNO compatible interface should make it possible to use Arduino shields from different manufacturers.  In addition, the new system should support various wireless modules to facilitate communication with other peripherals. An audio module, which was already developed in a diploma thesis from the year 2015/16, should also be supported. In addition, a Z80 minimal system, which was created in the context of several diploma theses, should be finalised for the use in laboratory lessons.}

\realisation{Goal of the project was to develop a new modular HTL ARM minimal system for embedded systems classes. For this purpose multiple PCBs were developed. A core-module, housing the microcontroller, which can be connected to the basis board as well as a USB-to-UART converter which allows simple communication with a PC. For testing while manufacturing the board a test software and example application was developed. Moreover, multiple PCBs for a Z80 minimal system for usage in laboratory classes was developed.}

\results{Two complete ARM minimal systems were built and tested successfully. The test software as well as the demo library were demonstrated successfully. Last but not least, four Z80 minimal systems were built and tested successfully.}

\graphname{System overview}
\graphcontent{\includegraphics[width=\textwidth]{Allgemein/img/Gesamtsystem}}

\competitions{Jugend Innovativ\\Technik fürs Leben-Preis}

%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%% Bibliography
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\def\blx@maxline{77}
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\xpatchcmd\blx@head@bibliography{\markboth}{\@mkboth}{}{\undefined}
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\addbibresource{literatur.bib}

%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%% Gloassaries
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\input{glossary}

%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%% Begin Document
\begin{document}
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\newcommand*{\IIS}{I$^2$S}
\newcommand*{\uVision}{$\mu$Vision}
\renewcommand{\fancyrefdefaultformat}{plain}
%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%% Titlepage, DA database and TOC
\maketitle{}
\makedadb{pdfs/DADB}{pdfs/DADBErklarung}
\maketoc

%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%% First real page
\input{Allgemein/Allgemein}

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\pageauthor{Schuh}
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\clearpage
\input{Schuh/USB-to-UART}
\clearpage
\input{Schuh/Audio}
\clearpage
\input{Schuh/Liste}

\clearpage
\pageauthor{Mieke}
\input{Mieke/Software}
\input{Mieke/Mieke}

\clearpage
\pageauthor{Reischl}
\input{Reischl/Reischl}

\clearpage
\pageauthor{Reischl, Schuh}
\input{Allgemein/Kosten}

%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%% Appendix
\cleardoublepage
\pageauthor{Mieke}
\appendix
\printbibliography[heading=bibintoc,title={Literaturverzeichnis}]
\listoffigures
\listoftables
\printglossary[title=Begriffsverzeichnis,toctitle=Begriffsverzeichnis]
%\listoftodos[To-Dos]

%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%% End Document
\end{document}