Identifying Data 2022/23
Subject (*) Embedded Systems Code 614G01060
Study programme
Grao en Enxeñaría Informática
Descriptors Cycle Period Year Type Credits
Graduate 1st four-month period
Fourth Optional 6
Language
Galician
Teaching method Face-to-face
Prerequisites
Department Enxeñaría de Computadores
Coordinador
Padron Gonzalez, Emilio Jose
E-mail
emilio.padron@udc.es
Lecturers
Padron Gonzalez, Emilio Jose
E-mail
emilio.padron@udc.es
Web
General description Coñecer as principais arquitecturas de sistemas encaixados e as principais metodoloxías para o seu desenvolvemento. Aprender a programar sistemas encaixados e 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.

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
Capacidad para entender la diferencia entre un sistema de propósito general y un sistema embebido/empotrado. Conocer las principales características y casos de uso de estos últimos A35
C6
C8
Capacidade de deseñar e implementar software en sistemas embebidos A32
A34
B1
Capacidade de analizar, avaliar e seleccionar as plataformas hárdware e sóftware máis acaídas para o soporte de aplicacións embebidas e de tempo real. A32
A34
A35
B1
C6
C8

Contents
Topic Sub-topic
Introdución Sistemas embebidos
Microcontroladores
FRDM KL46Z
-> Primeiros pasos
Arquitecturas e procesadores ARM
Modelos de programación
Periféricos
Excepcións e Interrupcións Introdución

Xestión do NVIC
Repertorio instrucións ARM Cortex-M0+ Formato de instrucións
Ensamblador
Sinais de reloxo e modos de funcionamento Modos de operación e consumo enerxético
Sinais de reloxo
Temporizadores
Sistemas Operativos para Sistemas Embebidos Introdución
Requisitos e características
Mecanismos de comunicación interproceso Fíos e tarefas
Sinais, exclusión mútua, semáforos e colas de mesaxes
SoC e handheld devices Sistemas heteroxéneos
Procesadores Gráficos
Arquitectura das GPU nos dispositivos móbiles
O procedo de análise e deseño dun sistema empotrado Metodoloxía de deseño
Análise de rendemento

Planning
Methodologies / tests Competencies Ordinary class hours Student’s personal work hours Total hours
Seminar A35 C6 C8 3 6 9
Objective test A32 A34 B1 3 0 3
Guest lecture / keynote speech A4 A7 C5 21 42 63
Supervised projects A32 A34 A35 B1 C6 3 15 18
Laboratory practice A32 A34 B1 15 37.5 52.5
 
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 fomentará a adquisición dos coñecementos asociados ás competencias A34 e A35. Ademais, como o alumnado ten que valorar críticamente os diferentes procesadores para sistemas encaixados aparecidos nos últimos anos, valoraranse tamén as competencias C6 e C8.
Supervised projects Proposta de mini-proxecto para que as/os estudantes afonden pola súa conta en temas tratados na materia. As ideas e problemas discutiranse especialmente durante as horas de titoría de grupos reducidos.

Se fomentará a adquisición dos coñecementos asociados á competencia A35. Ademais, ao teren que utilizar o seu coñecemento para resolver novos problemas, exercitarase a competencia B1. Por outra banda, compróbase a adquisición das competencias C6 e C8.
Laboratory practice Cada estudante desenvolverá prácticas no laboratorio para a aprendizaxe da programación de dispositivos empotrados.

Suscitaranse unha serie de prácticas seguindo un guión para que o alumnado 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 propóñense unha serie de prácticas para aplicar os coñecementos adquiridos na materia. Ao final dalguhas sesións valórase o correcto funcionamento da práctica, o axeitado do traballo presentado e a comprensión dos conceptos traballados mediante unha proba escrita. 40
Objective test A32 A34 B1 Corresponde a coñecementos impartidos nas sesións maxistrais. 40
Supervised projects A32 A34 A35 B1 C6 Cada estudante ten que desenvolver un mini-proxecto, para o que presentará unha memoria. e valórase o correcto funcionamento do trabalho no laboratorio. 20
 
Assessment comments

O 40% da cualificación corresponde á proba obxectiva final, o 40% á avaliación das prácticas de laboratorio e o 20% restante aos traballos tutelados.

Na segunda oportunidade permitirase recuperar un 60% da calificación ao alumnado que non superou a materia na primeira oportunidade: 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 presentada/o" a calquera estudante que non realice a proba obxectiva.

O alumnado con recoñecemento de dedicación a tempo parcial e dispensa académica de exención de asistencia realizará as mesmas probas de avaliación que o alumnado que as curse a tempo completo, pero cun horario tanto para as clases como para as distintas probas que sexa compatible co horario que cada estudante teña estipulado que debe asistir ao centro.


Sources of information
Basic Elecia White (2011). Making Embedded Systems: Desing Patterns for Great Software 2011, O’Reilly Media, Inc. ISBN: 9781449302146. O'Really
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
Joseph Yiu (2015). The Defenitive Guide to ARM Cortex-M0 and Cortex-M0+ Processors. Newnes / Elsevier

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.