450-4097/01 – Programování v operačních systémech reálného času (POSRČ)

Garantující katedraKatedra kybernetiky a biomedicínského inženýrstvíKredity5
Garant předmětudoc. Ing. Michal Prauzek, Ph.D.Garant verze předmětudoc. Ing. Michal Prauzek, Ph.D.
Úroveň studiapregraduální nebo graduálníPovinnostpovinný
Ročník1Semestrletní
Jazyk výukyčeština
Rok zavedení2019/2020Rok zrušení
Určeno pro fakultyFEIUrčeno pro typy studianavazující magisterské
Výuku zajišťuje
Os. čís.JménoCvičícíPřednášející
PRA132 doc. 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 0+16

Cíle předmětu vyjádřené dosaženými dovednostmi a kompetencemi

Cílem předmětu je seznámit studenty s operačními systémy reálného času využitelných ve vestavěných systémech s implementovaným mikrokontrolérem. Obsahem jednotlivých přednášek je teorie a implementační postupy operačního systému reálného času. Laboratorní cvičení se věnují praktickým implementačním dovednostem aplikovaných přímo na vestavěném systému obsahující mikrokontrolér. Po absolvování předmětu jsou studenti schopni použít vyučovaný operační systém reálného času a implementovat základní úlohy v inženýrské praxi.

Vyučovací metody

Přednášky
Individuální konzultace
Experimentální práce v laboratoři

Anotace

Předmět se zabývá uplatněním operačních systémů reálného času ve vestavěných systémech, kde výpočetní jádro tvoří mikrokontrolér. V předmětu jsou vlastnosti operačního systému FreeRTOS a znalosti jsou poté aplikovány na vybraný mikrokontrolér. Jedná se zejména o základní vlastnosti operačního systému, jeho konfiguraci, úlohy a plánovač, interprocesní komunikaci, synchronizační mechanismy, přerušení, měření času a metody ladění systému.

Povinná literatura:

BARRY, Richard. Using the FreeRTOS real time Kernel /: Richard Barry. Bristol: Real Time Engineers, c2010. ISBN 978-1-4461-6914-8.

Doporučená literatura:

YIU, Joseph. The definitive guide to arm cortex -m0 and cortex-m0+ processors. Boston, MA: Elsevier, 2015. ISBN 9780128032770. Reference Manual for FreeRTOS version 9.0.0 issue 2. Real Time Engineers Ltd. 2016.

Forma způsobu ověření studijních výsledků a další požadavky na studenta

Student je klasifikován na základě 1 testu, za 5-20 bodů, a samostatného projektu za 5-20 bodů. Zápočet od 14. týdne. Podmínkou udělení zápočtu je dosažení min. 10 bodů , max. lze získat 40 bodů . Zkouška - Písemná část - závěrečný test - 20 - 40 bodů. Ústní část 5 - 20 bodů. Celkové hodnocení 51 - 100 bodů dle studijního řádu.

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

Osnova přednášek: 1. Úvod do problematiky operačních systémů pro vestavěné systémy 2. Operační systém FreeRTOS, základní vlastnosti 3. Konfigurace operačního systému, správa paměti 4. Úlohy, plánovač operačního systému, strategie plánování 5. Interprocesní komunikace, fronty, množiny front 6. Synchronizační mechanismy - kritické sekce, události 7. Synchronizační mechanismy – semafory a binární semafory, mutexy 8. Synchronizační mechanismy – notifikace úloh 9. Přerušení a jejich interakce s operačním systémem 10. Měření času v operačním systému, časovače 11. Použití vybraných softwarových knihoven v prostředí operačního systému, souborový systém 12. Metody ladění aplikací s operačním systémem FreeRTOS 13. Návrh low-power aplikací s operačním systémem FreeRTOS 14. Zápočtový test, příprava na zkoušku Okruhy laboratorních cvičení: - Základy vývojového prostředí a prostředky systému FreeRTOS. - Konfigurace operačního systému, plánovač, interprocesní komunikace, fronty, synchronizační mechanismy, přerušení, měření času a metody ladění. - Individuální projekt v systému FreeRTOS.

Podmínky absolvování předmětu

Prezenční forma (platnost od: 2019/2020 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  10
        Zkouška Zkouška 60  25
Rozsah povinné účasti: 80% účast na cvičeních

Zobrazit historii

Výskyt ve studijních plánech

Akademický rokProgramObor/spec.Spec.ZaměřeníFormaJazyk výuky Konz. stř.RočníkZLTyp povinnosti
2020/2021 (N0716A060001) Automobilové elektronické systémy P čeština Ostrava 1 povinný stu. plán
2020/2021 (N0714A150001) Řídicí a informační systémy PIS P čeština Ostrava 1 povinně volitelný typu A stu. plán
2020/2021 (N0714A150001) Řídicí a informační systémy AR P čeština Ostrava 1 povinně volitelný typu B stu. plán
2020/2021 (N0714A150001) Řídicí a informační systémy VIM P čeština Ostrava 1 povinně volitelný typu B stu. plán
2020/2021 (N0714A150001) Řídicí a informační systémy PIS K čeština Ostrava 1 povinně volitelný typu A stu. plán
2020/2021 (N0714A150001) Řídicí a informační systémy AR K čeština Ostrava 1 povinně volitelný typu B stu. plán
2020/2021 (N0714A150001) Řídicí a informační systémy VIM K čeština Ostrava 1 povinně volitelný typu B stu. plán
2020/2021 (N0688A140014) Průmysl 4.0 P čeština Ostrava 1 povinně volitelný typu B stu. plán
2019/2020 (N0714A150001) Řídicí a informační systémy PIS P čeština Ostrava 1 povinně volitelný typu A stu. plán
2019/2020 (N0714A150001) Řídicí a informační systémy PIS K čeština Ostrava 1 povinně volitelný typu A stu. plán
2019/2020 (N0714A150001) Řídicí a informační systémy AR P čeština Ostrava 1 povinně volitelný typu B stu. plán
2019/2020 (N0714A150001) Řídicí a informační systémy VIM P čeština Ostrava 1 povinně volitelný typu B stu. plán
2019/2020 (N0714A150001) Řídicí a informační systémy AR K čeština Ostrava 1 povinně volitelný typu B stu. plán
2019/2020 (N0714A150001) Řídicí a informační systémy VIM K čeština Ostrava 1 povinně volitelný typu B stu. plán
2019/2020 (N0688A140014) Průmysl 4.0 P čeština Ostrava 1 povinně volitelný typu B stu. plán

Výskyt ve speciálních blocích

Název blokuAkademický rokForma studiaJazyk výuky RočníkZLTyp blokuVlastník bloku