Přeskočit na hlavní obsah
Přeskočit hlavičku
Ukončeno v akademickém roce 2021/2022

Navrhování a realizace vestavěných řídicích systémů

Typ studia navazující magisterské
Jazyk výuky čeština
Kód 450-4030/01
Zkratka NRVŘS
Název předmětu česky Navrhování a realizace vestavěných řídicích systémů
Název předmětu anglicky Design and Application of Embedded Control Systems
Kreditů 4
Garantující katedra Katedra kybernetiky a biomedicínského inženýrství
Garant předmětu prof. Ing. Michal Prauzek, Ph.D.

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.

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