450-4030/01 – Navrhování a realizace vestavěných řídicích systémů (NRVŘS)

Garantující katedraKatedra kybernetiky a biomedicínského inženýrstvíKredity4
Garant předmětuIng. Michal Prauzek, Ph.D.Garant verze předmětuIng. Michal Prauzek, Ph.D.
Úroveň studiapregraduální nebo graduálníPovinnostvolitelný odborný
Ročník2Semestrzimní
Odkaz na webhttp://dmc.vsb.cz/laboratore/d400/Jazyk výukyčeština
Rok zavedení2010/2011Rok zrušení
Určeno pro fakultyFEIUrčeno pro typy studianavazující magisterské
Výuku zajišťuje
Os. čís.JménoCvičícíPřednášející
PRA132 Ing. Michal Prauzek, Ph.D.
STA048 Ing. Martin Stankuš, Ph.D.
Rozsah výuky pro formy studia
Forma studiaZp.zak.Rozsah
prezenční Zápočet a zkouška 2+2
kombinovaná Zápočet a zkouška 2+12

Cíle předmětu vyjádřené dosaženými dovednostmi a kompetencemi

Cílem předmětu „Navrhování a realizace vestavěných řídicích systémů“ je seznámit studenty s pokročilými možnostmi a moderními trendy v oblasti navrhování a realizace vestavěných řídicích systémů pracující v reálném čase. Po absolvování předmětu budou studenti umět sestavit pokročilý vestavěný systém dle zadaných požadavků.

Vyučovací metody

Přednášky
Individuální konzultace
Experimentální práce v laboratoři
Projekt

Anotace

Předmět se zabývá možnostmi realizace vestavěných řídicích systémů. V jednotlivých přednáškách jsou probrány možnosti implementace funkcionality pomocí mikroprocesorové techniky. Současně jsou popsány technologie, které rozšiřují možnosti číslicové techniky v řídicích systémech. Jedná se o prostředky komunikace včetně bezdrátového přenosu dat, možnosti analogového a číslicového spojení, možnosti napájení vestavěných systémů. Náplní cvičení je pak zvládnutí koncepčních a konkrétních technických prostředků - programování jednočipových mikropočítačů, návrh desek plošných spojů.

Povinná literatura:

Kotzian J.: Navrhování a realizace vestavěných řídicích systémů 2013 WHITE, Elecia. Making embedded systems. Sebastopol: O´Reilly, c2012, xiv, 310 s. ISBN 978-1-449-30214-6.

Doporučená literatura:

BARR, Michael a Anthony J MASSA. Programming embedded systems: with C and GNU development tools. 2nd ed. Sebastopol: O’Reilly, 2006, xxi, 301 s. ISBN 978-0-596-00983-0. BERGER, A. Embedded systems design. Vyd. 1. San Francisco: CMP Books, 2002, 237 s. ISBN 1-57820-073-3. CATSOULIS, John. Designing embedded hardware. 2nd ed. Sebastopol: O´Reilly, 2005, xvi, 377 s. ISBN 0-596-00755-8. GANSSLE, Jack G a Michael BARR. Embedded systems dictionary. San Francisco, CA: CMP Books, c2003, x, 291 p. ISBN 157820120

Způsob průběžné kontroly znalostí během semestru

Průběžná kontrola studia: test znalostí Podmínky udělení zápočtu: - aktivní účast na cvičeních nejméně 80% - absolvování průběžného testu - odevzdání a obhájení semestrální práce - získání minimálně v součtu 10 bodů

E-learning

Další požadavky na studenta

Žádné další požadavky na studenta nejsou kladeny

Minimální znalostní požadavky

Prerekvizity

Předmět nemá žádné prerekvizity.

Korekvizity

Předmět nemá žádné korekvizity.

Osnova předmětu

Přednášky: 1. Možnosti realizace vestavěných řídicích systémů. Metody programování vestavěných řídicích systémů. Postup generování kódu. Způsoby vložení kódu do vestavěného řídicího systému. 2. Návrh HW vestavěných řídicích systémů. SW nástroje pro návrh schémat, desek plošných spojů a ASIC obvodů. 3. Metody programování vestavěných řídicích systémů za pomocí modelu. Postup návrhu. Rychlý návrh prototypu vestavěného systému a ověření jeho vlastností v reálném čase. 4. Použití RT UML pro návrh řídicího systému s mikrokontroléry a mikroprocesory. Porovnání diagramů pro návrh RT systému v jazyce UML a RT UML. 5. Diagramy jazyka RT UML pro analýzu vestavěných řídicích systémů. 6. Diagramy jazyka RT UML pro syntézu vestavěných řídicích systémů. 7. Příklady řešení modelů vestavěných řídicích systémů v RT UML (IBM Rational Rhapsody, a jiné) 8. Příklady řešení modelů vestavěných řídicích systémů v RT UML (IBM Rational Rhapsody, a jiné) 9. Generování kódu z RT UML modelu. 10. Využití operačních systémů ve vestavěných řídicích systémech - příklady operačních systému pro práci v reálném čase (QNX, OSEK, VxWorks, Integrity, LinuxLink,….) Výběr vhodného RTOS, vývojové prostředi. 11. Využití operačních systémů ve vestavěných řídicích systémech - sada nástrojů, balíčky podpory BSP, podpora grafických aplikací, kompilace, zavaděč. 12. Způsoby zavedení aplikace do vestavěného řídicího systému s operačním systémem (Konzole, TCP/IP, obraz,….) 13. Ověření funkce výsledných vestavěných řídicích systémů, certifikace. 14. Opakovaní získaných znalostí. Laboratoře: 1. Úvod, bezpečnostní školení, přehled laboratorních úloh. Návrh HW vestavěného řídicího systému – schéma. 2. Návrh HW vestavěného řídicího systému – rozložení. 3. Seznámení s modelovacími prostředími IBM Rational Rhapsody a Statemate. 4. První projekt v jazyce RT UML. Rapid prototyping. Emulování cílového zařízení. 5. Projekt 2 - procvičení diagramů pro analýzu RT systému. 6. Projekt 3 - procvičení diagramů pro syntézu RT systému. 7. Projekt 4 - Přesměrování cílového zařízení na konečné zařízení. Ladění projektu v cílovém zařízení. 8. Projekt 5 - využití RT operačního systému pro architekturu HCS12 (OSEK, FreeRTOS) 9. Projekt 6 - využití RT operačního systému architekturu ARM (iMX31, QNX, LinuxLink) 10. Projekt 7 - využití RT operačního systému architekturu ARM (iMX31, QNX LinuxLink) 11. Průběžný test, Semestrální práce – zadání. 13. Semestrální práce - vypracování a konzultace. 13. Semestrální práce - vypracování a konzultace. 14. Předvedení a odevzdání semestrálních prací. Udělení zápočtu.

Podmínky absolvování předmětu

Prezenční forma (platnost od: 2017/2018 zimní semestr)
Název úlohyTyp úlohyMax. počet bodů
(akt. za podúlohy)
Min. počet bodů
Zápočet a zkouška Zápočet a zkouška 100 (100) 51
        Zápočet Zápočet 40 (40) 10
                Úkoly v laboratoři Laboratorní práce 20  1
                Zápočtová písemka Písemka 20  1
        Zkouška Zkouška 60 (60) 30
                Písemná zkouška Písemná zkouška 40  20
                Ústní zkouška Ústní zkouška 20  10
Rozsah povinné účasti: 80% účast na cvičeních

Zobrazit historii

Výskyt ve studijních plánech

Akademický rokProgramOborSpec.FormaJazyk výuky Konz. stř.RočníkZLTyp povinnosti
2017/2018 (N2647) Informační a komunikační technologie (2612T025) Informatika a výpočetní technika P čeština Ostrava 2 volitelný odborný stu. plán
2017/2018 (N2647) Informační a komunikační technologie (2612T025) Informatika a výpočetní technika K čeština Ostrava 2 volitelný odborný stu. plán
2017/2018 (N2649) Elektrotechnika (2612T041) Řídicí a informační systémy P čeština Ostrava 2 volitelný odborný stu. plán
2017/2018 (N2649) Elektrotechnika (2612T041) Řídicí a informační systémy K čeština Ostrava 2 volitelný odborný stu. plán
2016/2017 (N2647) Informační a komunikační technologie (2612T025) Informatika a výpočetní technika P čeština Ostrava 2 volitelný odborný stu. plán
2016/2017 (N2647) Informační a komunikační technologie (2612T025) Informatika a výpočetní technika K čeština Ostrava 2 volitelný odborný stu. plán
2016/2017 (N2649) Elektrotechnika (2612T041) Řídicí a informační systémy P čeština Ostrava 2 volitelný odborný stu. plán
2016/2017 (N2649) Elektrotechnika (2612T041) Řídicí a informační systémy K čeština Ostrava 2 volitelný odborný stu. plán
2015/2016 (N2649) Elektrotechnika (2601T004) Měřicí a řídicí technika K čeština Ostrava 2 volitelný odborný stu. plán
2015/2016 (N2649) Elektrotechnika (2601T004) Měřicí a řídicí technika P čeština Ostrava 2 volitelný odborný stu. plán
2015/2016 (N2647) Informační a komunikační technologie (2612T025) Informatika a výpočetní technika P čeština Ostrava 2 volitelný odborný stu. plán
2015/2016 (N2647) Informační a komunikační technologie (2612T025) Informatika a výpočetní technika K čeština Ostrava 2 volitelný odborný stu. plán
2015/2016 (N2649) Elektrotechnika (2612T041) Řídicí a informační systémy K čeština Ostrava 2 volitelný odborný stu. plán
2015/2016 (N2649) Elektrotechnika (2612T041) Řídicí a informační systémy P čeština Ostrava 2 volitelný odborný stu. plán
2014/2015 (N2647) Informační a komunikační technologie (2612T025) Informatika a výpočetní technika P čeština Ostrava 2 volitelný odborný stu. plán
2014/2015 (N2647) Informační a komunikační technologie (2612T059) Mobilní technologie P čeština Ostrava 2 volitelný odborný stu. plán
2014/2015 (N2647) Informační a komunikační technologie (2612T025) Informatika a výpočetní technika K čeština Ostrava 2 volitelný odborný stu. plán
2014/2015 (N2647) Informační a komunikační technologie (2612T059) Mobilní technologie K čeština Ostrava 2 volitelný odborný stu. plán
2014/2015 (N2649) Elektrotechnika (2601T004) Měřicí a řídicí technika K čeština Ostrava 2 volitelný odborný stu. plán
2014/2015 (N2649) Elektrotechnika (2601T004) Měřicí a řídicí technika P čeština Ostrava 2 volitelný odborný stu. plán
2013/2014 (N2647) Informační a komunikační technologie (2612T025) Informatika a výpočetní technika P čeština Ostrava 2 volitelný odborný stu. plán
2013/2014 (N2647) Informační a komunikační technologie (2612T025) Informatika a výpočetní technika K čeština Ostrava 2 volitelný odborný stu. plán
2013/2014 (N2647) Informační a komunikační technologie (2612T059) Mobilní technologie P čeština Ostrava 2 volitelný odborný stu. plán
2013/2014 (N2647) Informační a komunikační technologie (2612T059) Mobilní technologie K čeština Ostrava 2 volitelný odborný stu. plán
2013/2014 (N2649) Elektrotechnika (2601T004) Měřicí a řídicí technika P čeština Ostrava 2 volitelný odborný stu. plán
2013/2014 (N2649) Elektrotechnika (2601T004) Měřicí a řídicí technika K čeština Ostrava 2 volitelný odborný stu. plán
2012/2013 (N2649) Elektrotechnika (2601T004) Měřicí a řídicí technika P čeština Ostrava 2 volitelný odborný stu. plán
2012/2013 (N2649) Elektrotechnika (2601T004) Měřicí a řídicí technika K čeština Ostrava 2 volitelný odborný stu. plán
2012/2013 (N2647) Informační a komunikační technologie (2612T025) Informatika a výpočetní technika P čeština Ostrava 2 volitelný odborný stu. plán
2012/2013 (N2647) Informační a komunikační technologie (2612T025) Informatika a výpočetní technika K čeština Ostrava 2 volitelný odborný stu. plán
2012/2013 (N2647) Informační a komunikační technologie (2612T059) Mobilní technologie P čeština Ostrava 2 volitelný odborný stu. plán
2012/2013 (N2647) Informační a komunikační technologie (2612T059) Mobilní technologie K čeština Ostrava 2 volitelný odborný stu. plán
2011/2012 (N2647) Informační a komunikační technologie (2612T025) Informatika a výpočetní technika P čeština Ostrava 2 volitelný odborný stu. plán
2011/2012 (N2647) Informační a komunikační technologie (2612T025) Informatika a výpočetní technika K čeština Ostrava 2 volitelný odborný stu. plán
2011/2012 (N2647) Informační a komunikační technologie (2612T059) Mobilní technologie P čeština Ostrava 2 volitelný odborný stu. plán
2011/2012 (N2647) Informační a komunikační technologie (2612T059) Mobilní technologie K čeština Ostrava 2 volitelný odborný stu. plán
2011/2012 (N2649) Elektrotechnika (2601T004) Měřicí a řídicí technika P čeština Ostrava 2 volitelný odborný stu. plán
2011/2012 (N2649) Elektrotechnika (2601T004) Měřicí a řídicí technika K čeština Ostrava 2 volitelný odborný stu. plán
2010/2011 (N2649) Elektrotechnika (2601T004) Měřicí a řídicí technika P čeština Ostrava 2 volitelný odborný stu. plán
2010/2011 (N2649) Elektrotechnika (2601T004) Měřicí a řídicí technika K čeština Ostrava 2 volitelný odborný stu. plán
2010/2011 (N2647) Informační a komunikační technologie (2612T025) Informatika a výpočetní technika P čeština Ostrava 2 volitelný odborný stu. plán
2010/2011 (N2647) Informační a komunikační technologie (2612T025) Informatika a výpočetní technika K čeština Ostrava 2 volitelný odborný stu. plán
2010/2011 (N2647) Informační a komunikační technologie (2612T059) Mobilní technologie P čeština Ostrava 2 volitelný odborný stu. plán
2010/2011 (N2647) Informační a komunikační technologie (2612T059) Mobilní technologie K čeština Ostrava 2 volitelný odborný stu. plán
2010/2011 (N2647) Informační a komunikační technologie (2612T025) Informatika a výpočetní technika (01) Exchange Students P čeština Ostrava volitelný odborný stu. plán
2010/2011 (B2649) Elektrotechnika (2601R004) Měřicí a řídicí technika (01) Exchange Students P čeština Ostrava volitelný odborný stu. plán
2010/2011 (B2649) Elektrotechnika (2602R014) Aplikovaná a komerční elektronika (01) Exchange Students P čeština Ostrava volitelný odborný stu. plán
2010/2011 (B2649) Elektrotechnika (3901R039) Biomedicínský technik (01) Exchange Students P čeština Ostrava volitelný odborný stu. plán
2010/2011 (B2649) Elektrotechnika (3907R001) Elektroenergetika (01) Exchange Students P čeština Ostrava volitelný odborný stu. plán
2010/2011 (B2647) Informační a komunikační technologie (1103R031) Výpočetní matematika (01) Exchange Students P čeština Ostrava volitelný odborný stu. plán
2010/2011 (B2647) Informační a komunikační technologie (2601R013) Telekomunikační technika (01) Exchange Students P čeština Ostrava volitelný odborný stu. plán
2010/2011 (B2647) Informační a komunikační technologie (2612R025) Informatika a výpočetní technika (01) Exchange Students P čeština Ostrava volitelný odborný stu. plán
2010/2011 (B2647) Informační a komunikační technologie (2612R059) Mobilní technologie (01) Exchange Students P čeština Ostrava volitelný odborný stu. plán
2010/2011 (N2647) Informační a komunikační technologie (1103T031) Výpočetní matematika (01) Exchange Students P čeština Ostrava volitelný odborný stu. plán
2010/2011 (N2647) Informační a komunikační technologie (2601T013) Telekomunikační technika (01) Exchange Students P čeština Ostrava volitelný odborný stu. plán
2010/2011 (N2647) Informační a komunikační technologie (2612T059) Mobilní technologie (01) Exchange Students P čeština Ostrava volitelný odborný stu. plán
2010/2011 (N2649) Elektrotechnika (2601T004) Měřicí a řídicí technika (01) Exchange Students P čeština Ostrava volitelný odborný stu. plán
2010/2011 (N2649) Elektrotechnika (2612T015) Elektronika (01) Exchange Students P čeština Ostrava volitelný odborný stu. plán
2010/2011 (N2649) Elektrotechnika (3901T009) Biomedicínské inženýrství (01) Exchange Students P čeština Ostrava volitelný odborný stu. plán
2010/2011 (N2649) Elektrotechnika (3907T001) Elektroenergetika (01) Exchange Students P čeština Ostrava volitelný odborný stu. plán

Výskyt ve speciálních blocích

Název blokuAkademický rokForma studiaJazyk výuky RočníkZLTyp blokuVlastník bloku
V - ECTS - mgr. 2011/2012 prezenční čeština volitelný odborný 401 - Studijní oddělení FEI stu. blok