Projektiranje ugradbenih računalnih sustava

Ishodi učenja

  1. razviti ugradbeni računalni sustav temeljen na 32-bitnom mikrokontroleru
  2. koristiti alate za elektromehaničko i funkcijsko uhodavanje i ispitivanje računalnih sustava
  3. analizirati tipove biblioteka i modele povezivanja programskih odsječaka
  4. prilagoditi programsku podršku koja koristi redefiniciju i preusmjeravanje sistemskih poziva
  5. koristiti ugrađeno periferno sklopovlje za komunikaciju između mikrokontrolera i vanjskog svijeta
  6. prepoznati prednosti procesora za digitalnu obradbu signala za primjene u ugradbenim računalnim sustavima
  7. primijeniti specifične izvebene jedinice DSP procesora za obradbu signala u stvarnom vremenu
  8. razviti ugradbeni računalni sustav na jednom čipu

Oblici nastave

Predavanja

-

Laboratorij

-

Način ocjenjivanja

Kontinuirana nastava Ispitni rok
Vrsta provjere Prag Udio u ocjeni Prag Udio u ocjeni
Laboratorijske vježbe 0 % 20 % 0 % 20 %
Međuispit: Pismeni 0 % 35 % 0 %
Završni ispit: Pismeni 0 % 35 %
Završni ispit: Usmeni 10 %
Ispit: Pismeni 50 % 70 %
Ispit: Usmeni 10 %
Napomena / komentar

Student stječe pravo na prolaz samo ako je na pismenim provjerama stekao barem 50% bodova (međuispitu i završnom).

Tjedni plan nastave

  1. Koncept ugradbenog računalnog sustava, Građa osnovnog računalnog sustava: CPU. memorija. U/I. sabirnica, Mikroprocesori i mikrokontroleri, Porodice mikrokontrolera (4-bitni. 8-bitni. 16-bitni. 32-bitni), Procesorska jezgra
  2. Integrirane periferije, Prekidi. prozivanje. prekidne strukture: vektori. prioriteti, Izravan pristup memoriji, Građa memorije. hijerarhija. priručne memorije
  3. Procesori s mekom jezgrom, Fiksno ožičeni procesori, Sustav na čipu (SoC)
  4. Komponente, Specifikacije i dizajn
  5. Principi uhodavanja, Boundary scan (JTAG), In-circuit emulacija (ICE)
  6. Uhodavanje u emuliranom okruženju, Referentni testovi, Formalna verifikacija ugradbenih računalnih sustava
  7. Porodice, Arhitekture, Principi ugradbenog dizajna temeljeni na programabilnim sklopovima
  8. Međuispit
  9. Elementi FPGA platformi: CPU. programabilna logika. prospoji. sučelja, Programiranje FPGA sklopova temeljeno na jezicima za opis sklopovlja, Alati za razvoj FPGA sklopova. programiranje na razini sustava, Particioniranje sklopovlja i programske potpore u razvoju FPGA platformi
  10. Analiza zahtjeva i identifikacija optimalne sklopovsko-programske platforme, Particioniranje i integracija sklopovlja i programske potpore, Metodologije za usklađeni dizajn sklopovlja i programske potpore, Generiranje arhitekture - prevođenje programa u arhitekturu
  11. Programska potpora visoke razine za heterogene ugradbene računalne sustave (potpora domensko-specifičnih jezika (DSL): strujanje. obrada signala itd.), Programski modeli za usklađeni dizajn sklopovlja i programske potpore. heterogeni sustavi. ubrzivači (grafičke procesorske jedinice (GPU). koprocesori. programabilna logika), Visoka razina upravljanja memorijom ugradbenih računalnih sustava (skupljanje dealociranih segmenata. alokacija memorije. upravljanje flash memorijom)
  12. Procesor za obradu signala u odnosu na procesor opće namjene, Arhitekture procesora za obradu signala
  13. Kombinirane MCU/DSP jezgre, Osnovne ALU operacije
  14. Načini adresiranja, Prekidi
  15. Završni ispit

Studijski programi

Sveučilišni diplomski
Audiotehnologije i elektroakustika (profil)
Slobodni izborni predmeti (1. semestar) (3. semestar)
Automatika i robotika (profil)
Izborni predmeti profila (3. semestar) Slobodni izborni predmeti (1. semestar)
Elektroenergetika (profil)
Slobodni izborni predmeti (1. semestar) (3. semestar)
Elektroničko i računalno inženjerstvo (profil)
Izborni predmeti profila (1. semestar) (3. semestar)
Elektronika (profil)
Slobodni izborni predmeti (1. semestar) (3. semestar)
Elektrostrojarstvo i automatizacija (profil)
Slobodni izborni predmeti (1. semestar) (3. semestar)
Informacijsko i komunikacijsko inženjerstvo (profil)
Slobodni izborni predmeti (1. semestar) (3. semestar)
Komunikacijske i svemirske tehnologije (profil)
Slobodni izborni predmeti (1. semestar) (3. semestar)
Programsko inženjerstvo i informacijski sustavi (profil)
Slobodni izborni predmeti (1. semestar) (3. semestar)
Računalno inženjerstvo (profil)
Izborni predmeti profila (3. semestar) Izborni predmet profila (1. semestar)
Računalno modeliranje u inženjerstvu (profil)
Slobodni izborni predmeti (1. semestar) (3. semestar)
Računarska znanost (profil)
Slobodni izborni predmeti (3. semestar) Slobodni zborni predmeti (1. semestar)
Znanost o mrežama (profil)
Slobodni izborni predmeti (1. semestar) (3. semestar)
Znanost o podacima (profil)
Slobodni izborni predmeti (1. semestar) (3. semestar)

Literatura

­Joseph Yiu (2013.), The Definitive Guide to ARM® Cortex-M3 and Cortex-M4 Processors, Newnes
L. H. Crockett, R. A. Elliot, M. A. Enderwitz, R. W. Stewart (2014.), The Zynq Book: Embedded Processing with the Arm Cortex-A9 on the Xilinx Zynq-7000 All Programmable Soc, Strathclyde Academic Media
D. Petrinović (2009.), Projektiranje ugradbenih računalnih sustava - Primjena DSP procesora u ugradbenim računalima, Materijali za predavanja, FER-ZESOI
I. Dokmanić, D. Petrinović (2009.), Laboratorijske vježbe iz PURS-a II (DSP), FER-ZESOI