455-0352/01 – Navrhování a realizace vestavěných řídicích systémů (NRVŘS)

Garantující katedraKatedra měřicí a řídicí technikyKredity4
Garant předmětuIng. Jiří Kotzian, Ph.D.Garant verze předmětuIng. Jiří Kotzian, Ph.D.
Úroveň studiapregraduální nebo graduálníPovinnostvolitelný odborný
Ročník2Semestrzimní
Jazyk výukyčeština
Rok zavedení2007/2008Rok zrušení2009/2010
Určeno pro fakultyFEIUrčeno pro typy studianavazující magisterské
Výuku zajišťuje
Os. čís.JménoCvičícíPřednášející
KOT37 Ing. Jiří Kotzian, 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 je seznámit studenty s pokročilými možnostmi navrhování a realizace vestavěných řídicích systémů s pomocí modelovacích jazyků a operačních systémů pro práci v reálném čase. Po absolvování předmětu budou studenti umět navrhovat vestavěné řídicí systému pokročilými metodami návrhu. Studenti budou schopni využít modelu řídicích systému v RT UML a realizovat je za podpory RT operačních systémů.

Vyučovací metody

Přednášky
Experimentální práce v laboratoři
Projekt

Anotace

Předmět navrhování a realizace vestavěných řídicích systémů seznamuje studenty s pokročilými možnostmi navrhování a realizace vestavěných řídicích systémů. Především obohatí své znalosti o možnost využití modelu vestavěného řídicího systému a generování kódu na základě tohoto modelu (Rapid prototyping). Studenti si prakticky vyzkouší modelovací prostředí s jazykem RT UML, seznámí se s realizací vestavěných systémů využívajících operační systémy pro práci v reálném čase i s návrhem HW vestavěných systémů.

Povinná literatura:

Kotzian J.: Sylaby na stránkách katedry 2009

Doporučená literatura:

www.uml.org www.ibm.com www.frescale.com www.formica.cz www.qnx.com www.timesys.com www.osek-vdx.org www.linux.org

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

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 ÁRM (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

Kombinovaná forma (platnost od: 1960/1961 letní 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) 0
                Písemka Písemka 10  0
                Jiný typ úlohy Semestrální projekt 30  10
        Zkouška Zkouška 60 (60) 0
                Písemná zkouška Písemná zkouška 50  0
                Ústní zkouška Ústní zkouška 10  0
Rozsah povinné účasti:

Zobrazit historii

Výskyt ve studijních plánech

Akademický rokProgramObor/spec.Spec.ZaměřeníFormaJazyk výuky Konz. stř.RočníkZLTyp povinnosti
2009/2010 (N2649) Elektrotechnika (2601T004) Měřicí a řídicí technika P čeština Ostrava 2 volitelný odborný stu. plán
2009/2010 (N2649) Elektrotechnika (2601T004) Měřicí a řídicí technika K čeština Ostrava 2 volitelný odborný stu. plán
2008/2009 (N2649) Elektrotechnika (2601T004) Měřicí a řídicí technika P čeština Ostrava 2 volitelný odborný stu. plán
2008/2009 (N2649) Elektrotechnika (2601T004) Měřicí a řídicí technika K čeština Ostrava 2 volitelný odborný stu. plán

Výskyt ve speciálních blocích

Název blokuAkademický rokForma studiaJazyk výuky RočníkZLTyp blokuVlastník bloku