Ενσωματωμένα Συστήματα¶

Επίσημο περίγραμμα μαθήματος του ΤΜΗΥΠ (Πανεπιστήμιο Πατρών), όπως δημοσιεύεται στη σελίδα του μαθήματος και στο συνημμένο αρχείο «Περίγραμμα Μαθήματος». Το κείμενο παρατίθεται αυτούσιο, χωρίς τα πρότυπα οδηγιών του εντύπου.

Στόχοι¶

Α. Θεωρία Ο φοιτητής, που ολοκληρώνει με επιτυχία το μάθημα, έχει την ικανότητα να:

(1) αναλύσει το μοντέλο ενός ενσωματωμένου συστήματος, (2) κατανοήσει και να προγραμματίσει τη λειτουργία διατάξεων ενσωματωμένων συστημάτων, σύγχρονων αλλά και μελλοντικών τεχνολογιών, (3) έχει αποκτήσει τις βασικές γνώσεις και τις ικανότητες να σχεδιάσει και να υλοποιήσει ένα ενσωματωμένο σύστημα, (4) αναλύσει, να σχεδιάσει και να υλοποιήσει ενσωματωμένα συστήματα διαφορετικών τεχνολογιών, (5) υλοποιήσει τη διασύνδεση περιφερειακών μονάδων, (6) πιστοποιήσει την ορθή λειτουργία ενσωματωμένων συστημάτων και περιφερειακών μονάδων, μέσω εργαλείων.

Β. Εργαστηριακές Ασκήσεις Ο φοιτητής, που ολοκληρώνει με επιτυχία το μάθημα, έχει την ικανότητα να:

(1) προγραμματίζει ένα ενσωματωμένο σύστημα, (2) υλοποιεί τις λειτουργίες περιφερειακών μονάδων,

(3) πιστοποιεί την ορθή συμπεριφορά και συνεργατικότητα τους, (4) να εξάγει αποτελέσματα, βάσει πειραματικών μετρήσεων.

Περιεχόμενο (ύλη)¶

Βασικές έννοιες, θεμελιώδεις ορισμοί,
Παραδείγματα σύγχρονων εφαρμογών,
Προκλήσεις σχεδιασμού,
Μεθοδολογίες σχεδίασης,
Απαιτήσεις, προδιαγραφές,
Υπολογιστικά μοντέλα,
Μοντελοποίηση, Πρώιμη φάση σχεδιασμού,
Μηχανές πεπερασμένων καταστάσεων,
Ροή δεδομένων,
Γλώσσες προγραμματισμού,
Γλώσσες περιγραφής υλικού,
Συγκριτική μελέτη μοντελοποιήσεων,
Υλικό ενσωματωμένων συστημάτων,
Αισθητήρες, μετατροπείς, κωδικοποιητές,
Μονάδες επεξεργασίας, Είσοδοι/έξοδοι,
ASICs, FPGAs,
Μνήμες,
Συστήματα επικοινωνίας,
Ασφαλές υλικό,
Λογισμικό συστήματος,
Λειτουργικά συστήματα,
Υλικολογισμικό,
Λογισμικό πραγματικού χρόνου,
Συνεργασία υλικού/λογισμικού,
Αξιολόγηση,
Πιστοποίηση, απόδοση, κατανάλωση, ενέργεια,
Εξομοίωση, αποτύπωση εφαρμογής,
Πολυεπεξεργαστές,
Βελτιστοποίηση,
Υψηλό επίπεδο βελτιστοποίησης,
Μεταγλωττιστές για ενσωματωμένα συστήματα,
Διαχείριση ισχύος/ενέργειας,
Έλεγχος,
Διαδικασίες ελέγχου,
Σχεδιασμός για έλεγχο,
Διανύσματα ελέγχου,
Αξιολόγηση,
Σύγχρονες και μελλοντικές τεχνολογίες και εφαρμογές αιχμής,
Προχωρημένα θέματα.

Αξιολόγηση¶

Η αξιολόγηση των φοιτητών υποστηρίζεται στην ελληνική γλώσσα, μέσω τελικής γραπτής εξέτασης, δύο φορές κάθε ακαδημαϊκό έτος. Η εξέταση γίνεται σε δύο ανεξάρτητες ενότητες: θεωρία και εργαστηριακές ασκήσεις. Η εξέταση της θεωρίας οργανώνεται με ερωτήσεις ανάπτυξης, ερωτήσεις σύντομης απάντησης, επίλυσης ασκήσεων και προβλημάτων. Σε χρονικό διάστημα δέκα ημερών μετά την εξέταση, ανακοινώνονται και αναρτώνται ηλεκτρονικά η βαθμολογία και ενδεικτικές απαντήσεις των θεμάτων της εξέτασης. Ορίζεται ημέρα και ώρα κατά την οποία οι φοιτητές μπορούν να δουν το γραπτό τους για τις όποιες απορίες και ερωτήσεις μπορεί να έχουν, καθώς και για να εκφράσουν τη διαφοροποίηση ως προς τη βαθμολόγησή τους, εάν το επιθυμούν. Στη συνέχεια επικυρώνεται-οριστικοποιείται η βαθμολογία. Η αξιολόγηση των εργαστηριακών ασκήσεων γίνεται κατά την διάρκεια της εκπόνησης τους, από τους φοιτητές, στην εργαστηριακή αίθουσα, αλλά και στις εργαστηριακές αναφορές που παραδίδουν μετά την ολοκλήρωση τους.

Βιβλιογραφία¶

Δ. Σούντρης, Μ. Δασυγένης, Σχεδίαση Ενσωματωμένων Συστημάτων, Εκδόσεις Da Vinci, ISBN: 9789609732208, 2017.
Peter Marwedel, Embedded System Design, Embedded Systems Foundations of Cyber-Physical Systems, and the Internet of Things, 3rd Edition, ISBN: 9783319560458, 2018.
Π. Κίτσος, Ν. Σκλάβος, Σχεδιασμός Ψηφιακών Συστημάτων σε FPGAs, Εκδόσεις Νέων Τεχνολογιών, ISBN:

9789606759888, 2014. [Μετάφραση: Wayne Wolf, FPGA-Based System Design, ISBN: 0-137-03348-6, Prentice Hall Modern Semiconductor Design Series]. - Κ. Καλοβρέκτης, Βασικές Δομές Ενσωματωμένων Συστημάτων, ISBN: 978-960-7996-48-0, 2012. -Συναφή επιστημονικά περιοδικά: - ΙΕΕΕ Embedded Systems Letters, - IEEE Transactions on Computers, - IEEE Transactions on Circuits and Systems, - IEEE Transactions on VLSI Systems.