Identifying Data

2020/21

Subject (*)

Embedded Systems

Code

614G01060

Study programme

Grao en Enxeñaría Informática

Descriptors

Cycle

Period

Year

Type

Credits

Graduate

1st four-month period

Fourth

Optional

Language

Spanish

Teaching method

Hybrid

Prerequisites

Department

Enxeñaría de Computadores

Coordinador

Amor Lopez, Margarita

E-mail

margarita.amor@udc.es

Lecturers

Amor Lopez, Margarita

E-mail

margarita.amor@udc.es

Web

General description

Coñecer as principais arquitecturas de sistemas encaixados, as metodoloxías para o seu deseño e implantación e as contornas de desenvolvemento a utilizar. Aprender a programar sistemas encaixados, e en particular, sistemas de tempo real. Coñecer os sistemas operativos e compiladores empregados en sistemas encaixados e de tempo real, as súas particularidades e o seu impacto na programación de aplicacións.

Contingency plan

1. Modificacións nos contidos

Non se realizarán cambios

2. Metodoloxías
*Metodoloxías docentes que se manteñen

-Sesión magistral (por Teams)
-Proba Obxectiva (por Moodle)
-Prácticas de laboratorio (Defensa por Teams, computa na avaliación)
-Traballos tutelados (con Atención personalizada) (computa na avaliación)
? Atención personalizada (por Teams e email)

*Metodoloxías docentes que se modifican
Non se modifican as metodoloxías senón que serán realizadas a través das plataformas das que se dispoñen na UDC.
2. Mecanismos de atención personalizada ao alumnado

-Correo electrónico: Diariamente. Para facer consultas, solicitar encontros virtuales para
resolver dúbidas e facer seguimiento dos traballos tutelados e as prácticas.
-Moodle: Semanalmente. Disponse de anuncios onde se avisará da planificación das asignaturas, as clasificacións ou eventos relacionados coa materia.
-Teams: Unha sesión magistral para os contidos teóricos na franxa horaria que ten asignada a materia. Unha sesión semanal para as prácticas de laboratorio, seminarios e traballos tutelados. Dúas sesións á semana para as tutorías.

4. Modificacións na avaliación

*Observacións de avaliación:
Non hai modificación da avaliación. O 40% xa correspondía á proba final, 20% a traballos tutelados e 40% ás prácticas. A proba final realizarase polo Moodle.

5. Modificacións dá bibliografía ou webgrafía

Non se realizarán cambios. Xa se dispón de todos os materiais de traballo no Moodle.

Study programme competencies

Code	Study programme competences
A32	Capacidade de desenvolver procesadores específicos e sistemas embarcados, así como desenvolver e optimizar o sóftware dos ditos sistemas.
A34	Capacidade de deseñar e implementar sóftware de sistemas e de comunicacións.
A35	Capacidade de analizar, avaliar e seleccionar as plataformas hárdware e sóftware máis acaídas para o soporte de aplicacións embarcadas e de tempo real.
B1	Capacidade de resolución de problemas
C6	Valorar criticamente o coñecemento, a tecnoloxía e a información dispoñible para resolver os problemas cos que deben enfrontarse.
C8	Valorar a importancia que ten a investigación, a innovación e o desenvolvemento tecnolóxico no avance socioeconómico e cultural da sociedade.

Learning aims

Learning outcomes	Study programme competences
Capacidade de desenvolver procesadores específicos e sistemas embarcados, así como desenvolver e optimizar o sóftware dos ditos sistemas.	A32	B1	C6 C8
Capacidade de deseñar e implementar sóftware de sistemas e de comunicacións.	A34	B1	C6 C8
Capacidade de analizar, avaliar e seleccionar as plataformas hárdware e sóftware máis acaídas para o soporte de aplicacións embarcadas e de tempo real.	A35	B1	C6

Contents

Topic	Sub-topic
Introduccción	Definición de sistemas empotrados
O procedo de diseño dun sistema empotrado	Microprocesadores Metodoloxía de deseño: Requerimientos, especificaciones, deseño de arquitectura, deseño de compoñentes e integración de sistemas Deseño de programas e análises Análisis de rendimiento
Arquitectura dun microprocesador	Arquitecturas do ARM Repertorio de instrucciones Procesador
Representación dos datos	Enteros Caracteres Estructuras de Datos Máquinas de estado con estructuras
Excepciones e Interrupciones	Introducción Dispositivos de Entrada/Salida E/I no ARM
Procesos e Sistemas Operativos	Tarefas e procesos múltiples Planificadores baseados na prioridad Sistemas operativos en tempo real
Mecanismo de comunicación interprocesos	Memoria compartida: Exclusión mutua y semáforos Pase de mensaje: Eventos y Mailboxes
Dispositivos móviles	Sistemas heteroxéneos Procesadores Gráficos Arquitectura das GPU nos dispositivos móbiles

Planning

Methodologies / tests	Competencies	Ordinary class hours	Student’s personal work hours	Total hours
Seminar	A35 C6 C8	3	7.5	10.5
Objective test	A32 A34	2	0	2
Guest lecture / keynote speech	A34 C6 C8	21	42	63
Supervised projects	A35 B1 C6 C8	7	24.5	31.5
Laboratory practice	A32 A34 B1	11	27.5	38.5

Personalized attention		4.5	0	4.5

(*)The information in the planning table is for guidance only and does not take into account the heterogeneity of the students.

Methodologies

Methodologies	Description
Seminar	Exposición didáctica dos contidos prácticos da asignatura empegando diapositivas e otros recursos TIC. Se fomentará a adquisición dos coñecementos asociados á competencia A35. Por outra banda, compróbase a adquisición das competencias C6 e C8.
Objective test	Exame sobre os contidos da materia que combinará preguntas de teoría coa resolución de problemas. Neste tipo de proba compróbase a adquisición da competencia A32 e A34.
Guest lecture / keynote speech	Exposición didáctica dos contidos teóricos da asignatura empregando diapositivas e outros recursos TIC. Neste tipo de sesións se fomentara a adquisición dos coñecementos asociados ás competencias A34 e A35. Ademais, como os alumnos teñen que valorar críticamente os diferentes procesadores para sistemas encaixados suscitados nos últimos anos valorar as competencias C6 e C8.
Supervised projects	Propoñeranse e promoverán traballos e cuestións para que os alumnos profunden en temas tratados na asignatura e explorar novos coñecementos. As ideas e problemas discutiranse especialmente durante as horas de tutoría de grupos reducidos. Se fomentará a adquisición dos coñecementos asociados á competencia A35. Ademais, como ten que utilizar o seu coñecemento para resolver novos problemas se ejercita a competencia B1. Por outra banda, compróbase a adquisición das competencias C6 e C8.
Laboratory practice	Os alumnos desenvolverán prácticas no laboratorio para a aprendizaxe da programación de dispositivos empotrados. Suscitaranse unha serie de prácticas seguindo un guión para que o alumno se familiarice cos conceptos e procedementos básicos da programación dos dispositivos empotrados (competencias A32 e A34). Tamén se promoverá a optimización básicas de cada práctica proposta así como a discusión e a resolución de problemas (Competencia B1)

Personalized attention

Methodologies

Laboratory practice

Supervised projects

Description

Prácticas de laboratorio: Atender e resolver dúbidas do alumnado en relación ás prácticas propostas ou realizadas no laboratorio.

Traballos tutelados: Atender e resolver dúbidas do alumnado en relación aos traballos tutelados propostos.

Assessment

Methodologies	Competencies	Description	Qualification
Laboratory practice	A32 A34 B1	Nas sesións de laboratorio proponse o desenvolvemento dunas prácticas. Ao final dalguhas sesións valórase o correcto funcionamento da práctica, a estructuración do código e a comprensión dos conceptos traballados mediante unha proba escrita. Os estudantes con recoñecemento de dedicación a tempo parcial e dispensa académica de exención de asistencia teñen exención de asistencia coa posibilidade de presentar as prácticas co horario que teñan estipulado que deben asistir ao centro.	40
Objective test	A32 A34	Corresponde a coñecementos impartidos nas sesións magistrales.	40
Supervised projects	A35 B1 C6 C8	O estudante teñe que resolver un trabalho onde presentará unha memoria e valórase o correcto funcionamento do trabalho no laboratorio. Os estudantes con recoñecemento de dedicación a tempo parcial e dispensa académica de exención de asistencia tenente exención de asistencia coa posibilidade de presentar o trabalho no horario que teñan estipulado que deben asistir ao centro.	20

Assessment comments
O 40% da cualificación corresponde á proba obxectiva final, o 40% a probas relacionadas coas prácticas de laboratorio e o 20% restante a probas relacionadas coa solución dalgúns traballos. Na segunda oportunidade permitirase recuperar un 60% da calificación aos estudantes que non superaron a asignatura na primeira oportunidades: O 40% da cualificación corresponde á proba obxectiva final e o 20% dos traballos tutelados, conservando a nota de prácticas da primeira oportunidade. Considerarase como "non presentados" aos alumnos que non realicen a proba obxectiva. Os estudantes con recoñecemento de dedicación a tempo parcial e dispensa académica de exención de asistencia realizarán as mesmas probas de avaliación que os alumnos que as cursen a tempo completo. Asegurarase que os seus horarios de clase e os horarios das probas a realizar sexan compatibles co horario que teñan estipulado que deben asistir ao centro.

Sources of information

Basic	Marilyn Wolf (2012). Computers as components. Morgan Kaufmann Yifeng Zhu (2014). Embedded Systems with ARM Cortex-M Microcontrollers in Assembly Laguange. E-Man Press LLC

Complementary	Jonathan W. Valvano (2013). Introduction to ARM Cortex-M Microcontrollers. Embedded Systems. CreateSpace Independent Publishing Platform Jonathan W. Valvano (2012). Real-Time Operating Systems for ARM Cortex-M Microcontrollers. Createspace Joseph Yiu (2012). The Definitive Guide to the ARM Cortex-M0. Newnes

Recommendations

Subjects that it is recommended to have taken before

Computer Structure/614G01012

Operating Systems/614G01016

Concurrency and Parallelism/614G01018

Computer Architecture/614G01033

Subjects that are recommended to be taken simultaneously

Systems Programming/614G01058

Subjects that continue the syllabus

Other comments

(*)The teaching guide is the document in which the URV publishes the information about all its courses. It is a public document and cannot be modified. Only in exceptional cases can it be revised by the competent agent or duly revised so that it is in line with current legislation.