Facultatea de Electronica, Telecomunicatii si Tehnologia Informatiilor si, in special, studentii directiilor de master Sisteme avansate în electronica aplicată si Sisteme electronice inteligente şi informatica industrială doresc sa multumeasca companiei Texas Instruments pentru donatiile oferite in anii 2002 si, in special pentru cea oferita in anul, 2009 fara de care existenta disciplinei de Sisteme embedded inteligente ar fi fost aproape imposibila. Dorim sa multumim si domnului Robert Owen, University Programme Manager in cadrul companiei Texas Instruments, pentru tot ajutorul acordat.

• Titular disciplina:

                Conferențiar Dr. Ing. Dobrea Dan Marius

• Curs oferit urmatoarelor directii de master din cadrul Facultati de Electronica, Telecomunicati si Tehnologia Informatiilor din cadrul Universitatii Tehnice "Gheorghe Asachi" din Iasi:

  Sisteme avansate în electronica aplicată

  Sisteme electronice inteligente şi informatica industrială

• Obiectivele cursului:

    Aceasta disciplina are ca obiective fundamentale formarea studentilor pentru:

• cunoasterea si intelegerea particularitatilor legate de sistemele embedded, din punct de vedere: hardware și software. Aceste particularitati tin de cele specifice: sistemului de operare (SO) ce ruleaza pe aceste sisteme embedded si de caracteristicile aplicatiilor ce vor rula, in vederea dezvoltarii de produse software optimale dedicate acestor sisteme.

• cunoasterea si intelegerea particularitatilor sistemelor de operare (Windows Embedded Compact, Linux), a capacitatii de a configura aceste sisteme de operare astfel incat sa includa doar acele componente necesare aplicatiilor ce ruleaza, asigurand simultan nu doar functionalitatea acestora ci si securitatea lor, incarcarea computationala minimala a sistemului embedded etc. astfel incat in final sa se minimizeze costurile implicate

Inapoi

• Rezultatele invatarii exprimate in competente cognitive, tehnice sau profesionale

    Cunostiitele obtinute in cadrul acestui curs vor fi folosite in dezvoltarea competentelor profesionale ce tin de intelegerea conceptuala, a limitarilor si a avantajelor sistemelor de tip embedded.
    In urma finalizarii acestei discipline studentul va fi capabil:

• Proceduri folosite la predarea disciplinei

    In cadrul acestei discipline nu se va urmari in mod direct doar predarea cunostiintelor si in final evaluarea acestora. Acest curs se va desfasura in cadrul laboratorului asociat disciplinei. O data cu predarea informatiilor, in directa legatura cu sistemele de tip embedded, prin utilizarea videoproiectorului, se vor dovedi si exemplifica principiile predate prin diferite experimente demonstrative, programe, chiar in cadrul cursului, prin utilizarea sistemelor embedded de dezvoltare existente in laborator (kituri de dezvolare: OMAP EVM3530, TMS320C6711 DSP Starter Kit, TMS320C6713 DSP Starter Kit, TMS320C6416 DSP Starter Kit si PC104/Plus). Predarea va fi interactiva printr-un proces continuu de dialog cu studentii orientat in special achizitia de aptitudini practice de lucru.
    In cadrul laboratoarelor studentii vor: primi partial codul sursa a diferitelor aplicatii sau vor trebui sa dezvolte aceste programe in totalitate. In cazul primirii unui cod sursa partial dezvoltat, studentii vor trebui sa il completeze in vederea atingerii obiectivelor fiecarui laborator. Studentii vor avea posibilitatea sa gaseasca si sa descopere solutia corecta. Nota pe care o vor primi in cadrul laboratorului va cuantiza atat atingerea obiectivelor propuse in cadrul fiecarui laborator cat si originalitatea solutiilor gasite, descoperite de studenti.
    Un alt obiectiv al acestei discipline este de a implica studentii in participarea la diferite competitii nationale si internationale precum: Digilent Contest (Romania, Cluj-Napoca), Imaginecup (Microsoft, USA), NASA robotics competition (USA) sau Computer Science International Design Competition (SUA - in momentul relansarii concursului). La primul si la ultimul concurs echipe coordonate de titularul acestei disciplne au luat deja parte in anii anteriori. In cadrul acestor concursuri se urmareste implicarea studentilor in realizarea de proiecte utilizind materia predata pentru:

• rezolvarea de probleme care au directa legatura cu viata de zi cu zi (prin gasirea unor solutii noi, originale la diferitele probleme existente),

• realizarea diferitelor proiecte in vederea gasirii si descoperirii de noi dispozitive - scopul final fiind acela de a stimula gandirea, imaginatia, creativitatea si originalitatea studentilor

    In predarea discipline, asimilarea diferitelor notiuni se va realiza astfel in mod practic prin rezolvarea unor probleme practice, dupa cum s-a prezentat si anterior.
    Cursul are ca baza materialele educative oferite de catre firmele Texas Instruments si Microsoft precum si cele dezvoltate special pentru aceasta disciplina de titularul ei. Aceste materiale furnizate de companiile Texas Instruments si Microsoft sunt folosite de sute de universitati din intreaga lume drept baza in crearea programelor analitice a diferitelor discipline. Informatiile predate in cadrul cursului vor fi imbunatatite in mod continuu in principal functie de criteriile de calitate adoptate in cadrul Fultatii de Electronica, Telecomunicatii si Tehnlogia Informatiilor, Iasi, de cunostiintele studentilor si de schimbarile in planurile de invatamant a materiilor pe care cursul isi fundamenteaza baza. In mod aprioric ambele companii care pun la dispozitie materialele didactice folosite in cadrul cursului le imbunatatesc in mod continuu conform noilor cerinte si trenduri ale dezvoltarii cunoasterii legate de aceste sisteme embedded. Deci, chiar aceasta actualizare continua a acestor materiale va determina o actualizare a informatiilor predate studentilor.

Inapoi

• Sistemul de evaluare este realizat in doua modalitati:

I. Pentru studentii care doresc proiect - ponderea in nota finala: 100%

Studentii trebuie sa dezvolte o aplicatie software capabila sa-si indeplineasca obiectivele conform cerintelor de proiectare si care sa utilizeze cunostiintele teoretice si practice predate in cadrul cursului si a laboratorului. O parte din aplicatiile software (finalizate si functionale integral) sunt prezentate in cadrul rubricii "Aplicatii preactice realizate de studenti".

II. Evaluare clasica

Evaluarea continua:
Activitatea la laborator - ponderea in nota finala: 20%

In cadrul acestei evaluari se va tine cont de: frecventa si pertinenta interventiilor orale a studentilor, corectitudinea raspunsurilor oferite la intrebarile puse de cadrul didactic, calitatea lucrarilor efectuate, atingerea obiectivelor fiecarui laborator si a originalitatii solutiilor propuse.

Evaluarea finala, examen - Ponderea in nota finala: 80%. Aceasta evaluarea are doua componente (o prima componenta teoretica si o alta componenta practica):

1. Un examen teoretic, bazat pe un test de cunostiinte, in care vor fi evaluate cunostiintele fundamentale ale studentului pe baza unor intrebari, inchise si deschise - durata o ora, ponderea in nota finala 30%

2. Rezolvarea unei probleme practice, finalizata cu testarea ei pe una din placile de dezvoltare. Studentii vor avea la dispozitie 3 ore penru finalizarea aceste parti a examenului - ponderea in nota finala 50%.

Inapoi

• Curicula disciplinei (in an universitar 2010-2011):

(a) Curs

1. Introducere
2. Considerente hardware asupra sistemelor embedded
   1. Arhitecturi
   2. Unitatea centrală de procesare
   3. Utilizarea tehnicilor de tip pipeline în procesoare
   4. Arhitecturi de tip Very Long Instruction Word (VLIW)
   5. Arhitecturi CISC şi RISC
   6. Arhitecturi Von Neumann şi Harvard
   7. Diferenţele existente între microprocesoare, DSP şi microcontrolere
3. Microprocesoare din familia OMAP
   1. Introducere
   2. Microprocesoarele ce compun familia OMAP
      1. Microprocesoarele din clasa de înaltă performanță
      2. Microprocesoare multimedia de bază
      3. Microprocesoare dedicate telefoniei mobile și sistemelor gen modem
      4. Microprocesoare de consum redus
   3. Performanțe comparative ale SoC din familia OMAP
   4. Subfamilia OMAP35x
4. Sisteme de operare embedded
   1. Introducere
5. Windows Embedded Compact Edition
   1. Introducere
   2. Arhitectura sistemului de operare Windows CE
   3. Procese, fire și fibre de execuție
      1. Introducere
      2. Caracteristici
      3. Tehnici de sincronizare a firelor de execuție
         • Secțiuni critice
         • Mutex
         • Evenimente
         • Cozi de mesaje
      4. Sisteme de operare în timp real
      5. Sistemul de întreruperi
   4. Instrumente utilizate în dezvoltarea și construcția sistemului de operare
      1. Instalarea mediului de dezvoltare și a platformei  Windows Embedded CE
      2. Structura de directoare și componentele utilizate în dezvoltarea sistemului de operare Windows Embedded CE
      3. Construirea sistemului de operare Windows Embedded CE
6. Sistemul de operare Linux
   1. Introducere
   2. Instalare si configurare mediu virtual de lucru
   3. Configurarea si compilarea nucleului sistemului de operare
   4. Testare practica pe placa de dezvoltare OMAP3530 EVM
7. Bibliografie

(b) Aplicatii

1. Elemente fundamentale MFC (Single Document Interface, evenimente sistem - de ex. WM_PAINT -, evenimente meniuri, Device Context etc.)
2. Elemente fundamentale MFC (Dialog Base Application type, butoane - funcționalitate și funcțiile asociate cu acestea, crearea unui nou panou, a clasei asociate cu acesta și afișare, DDX etc.)
3. Lucru cu regiștrii
4. Elemente de afisare grafica în Windows Embedded CE
5. Lucrul cu timmere
6. Creare și utilizarea fișierelor DLL
7. Fire de execuție și zone critice de cod
8. Mecanisme de sincronizare prin intermediul elemnetelor de tip mutex
9. Sincronizarea a două sau mai multe fire de execuție prin intermediul evenimentelor
10. Sincronizarea și transmisia datelor între două sau mai multe fire de execuție prin intermediul cozilor de mesaje
11. Pregătire, inițializarea și configurarea mediului și a plăcii de dezvoltare pentru rularea și construirea sistemului de operare Windows Embedded CE
12. Elemente fundamentale utilizate în construcția imaginii sistemului de operare Windows Embedded CE
13. Implementarea serverelor de FTP și Telnet în cadrul sistemului de operare Windows Embedded CE (selecție elemente constitutive, setare regiștri, setare parametrii de comunicație internet, utilizare)

Inapoi

Aplicatii preactice realizate de studenti in cadrul proiectului asociat disciplinei, de diferitele cadre didactice in cadrul activitatii lor de cercetare sau de studenti in cadrul diverselor cocursuri la care au luat parte (scurta descriere, codul sursa si schema sistemului - daca este cazul):

Windows Embedded Compact

1. Comunicatie seriala (Windows Embedded Compact)
2. Comunicatie Bluetooth
3. Aplicatie grafica de accesare server FTP (WinCE)
4. Comunicatie HTTP (Windows Embedded Compact)
5. Comunicatie I2C cu un EEPROM - OMAP3530 EVM (WinCE)
6. Utilizarea tastaturii placii de dezvoltare OMAP3530 EVM (Windows Embedded Compact)
7. Aplicatie de gestionare a unui modem extern (conectat serial) si de trimitere a unui SMS
8. Task Manager pentru Windows CE
9. Aplicatie de gestionare/interogare a doi senzori de temperatura TMP102 de catre un sistem embedded OMAP3530 EVM conectati pe bus I2C
10. MP3 player

Linux

1. Instalare pachete software suport pentru un senzor Kinect conectat la un sistem BeagleBoard-xM pe care ruleaza sistemul de operare Ubuntu 14.04
2. Instalare OpenCV in cadrul sistemului de operare Linux (Yocto) ce ruleaza pe placa de dezvoltare Galileo Gen 2

Inapoi

Bibliografie selectiva

1. Jack Ganssle, 2004, The firmware handbook - The definitive guide to embedded firmware design and applications, Elsevier, USA, ISBN 0-7506-7606-X
2. Tammy Noergaard, 2005, Embedded Systems Architecture - A Comprehensive Guide for Engineers and Programmers, Elsevier, USA, ISBN: 0-7506-7792-9
3. Noim Dahnoum, 2002, Digital signal processing implementation using the TMS320C6711 processors, Texas Insstruments CD, Bristol, UK

Inapoi

Zona studenti

1. Curs si laboratoare

Inapoi