450-4030/02 – Navrhování a realizace vestavěných řídicích systémů (NRVŘS)
Garantující katedra | Katedra kybernetiky a biomedicínského inženýrství | Kredity | 4 |
Garant předmětu | prof. Ing. Michal Prauzek, Ph.D. | Garant verze předmětu | prof. Ing. Michal Prauzek, Ph.D. |
Úroveň studia | pregraduální nebo graduální | Povinnost | volitelný odborný |
Ročník | 2 | Semestr | zimní |
| | Jazyk výuky | angličtina |
Rok zavedení | 2015/2016 | Rok zrušení | 2021/2022 |
Určeno pro fakulty | FEI | Určeno pro typy studia | navazující magisterské |
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:
Doporučená literatura:
Další studijní materiály
Forma způsobu ověření studijních výsledků a další požadavky na studenta
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
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
Výskyt ve studijních plánech
Výskyt ve speciálních blocích
Hodnocení Výuky
Předmět neobsahuje žádné hodnocení.