Enquadramento e motivação
Na actualidade os SE estão presentes em quase todos os aspectos do nosso quotidiano. Sem ser exaustivo podem referir-se a título de exemplo:
- Electrónica de consumo:
> PDAs, MP3/4, consolas de vídeo-jogos, câmeras digitais (fotográficas e de filmar), impressoras, máquinas de lavar, torradeiras, frigoríficos, fornos microondas, aparelhos de ar condicionado, ...
- Telecomunicações:
> equipamentos de rede (e.g. routers, switches, etc.), terminais (e.g. telemóveis), centrais de comutação, ...
- Sistemas de transporte:
> veículos automóveis, gerindo sistemas de controlo do motor (e.g. injecção) e segurança (e.g. ABS, ESP), sistemas de gestão de tráfego (e.g. semáforos), ...
- Equipamentos médicos:
> sistemas de monitorização de sinais vitais, sistemas de imagiologia médica, controlo de equipamentos de tratamento (e.g. radioterapia), ...
Apesar de ser partilharem muitos dos atributos dos sistemas computacionais genéricos, os SE apresentam um conjunto de características distintivas, como por exemplo:
- O número de funções que executam é normalmente limitado (dedicados)
- O hardware é customizado; apenas os componentes necessários para servir a aplicação são empregues;
- O software de aplicação é adaptado especificamente ao sistema
- Os SE têm restrições severas em termos de performance, memória, consumo de energia, ...
- Frequentemente são empregues no controlo de sistemas físicos, tendo de reagir a variações no sistema em intervalos de tempo curtos e determinísticos
- Podem possuir requisitos de fiabilidade extremos (e.g. é complicado efectuar manutenção a um SE presente num satélite)
Estas restrições não estão habitualmente presentes nos sistemas computacionais vulgares e têm um grande impacto nas diversas fases do projecto dos SE, as quais são objecto de estudo nesta disciplina.
Objectivos da disciplina
- (Re)Conhecer a especificidade dos sistemas embutidos (SE) e identificar as diversas vertentes das restrições que lhes aparecem normalmente associadas;
- Estudar as arquitecturas e paradigmas de software tipicamente usadas para o desenvolvimento de SE;
- Conhecer os recursos de hardware e software usados habitualmente no desenvolvimento de SE e avaliar a sua adequação a situações concretas;
- Compreender o ciclo de projecto de SE;
- Conhecer alguns dos paradigmas de especificação e modelação de sistemas embutidos mais representativos;
- Capacidade de utilização dos conhecimentos adquiridos nas diversas fases do projecto de sistemas embutidos, envolvendo nomeadamente a especificação, a modelação, a simulação e a síntese.
Funcionamento da disciplina
De um modo geral as actividades a desenvolver ao longo do semestre enquadram-se nas seguintes classes:
- Aulas Teóricas
> Carácter essencialmente expositivo. A participação é, todavia, bem-vinda e valorizada
- Aulas “hands on”
> familiarização com algumas ferramentas de modelação, simulação e síntese
- Aulas Práticas
> Desenvolvimento de mini-projectos em grupo (complementado com algum trabalho fora das aulas)
- Trabalho de pesquisa
> Realização de uma pesquisa bibliográfica sobre um dado tema da área dos SE, incluindo apresentação e discussão em aula teórica
Avaliação
- Época normal:
- Teórica: 50%
> Exame: 40%, participação nas sessões de discussão: 10%
- Prática: 50%
> Mini-projectos (relatórios-35%; log book-5%, apresentações-10%)
- Época de recurso:
- Teórica: 50%
> Exame
- Prática: 50%
> Nota correspondente da época normal ou exame prático
- Nota mínima de 7 valores para qualquer das componentes
-
Notas sobre o exame:
O exame é com consulta. Os alunos poderão (e deverão) trazer consigo cópias em papel dos materiais pedagógicos da disciplina, bem como notas pessoais que eventualmente possuam. Não é permitido o uso de dispositivos electrónicos (computadores portáteis, notebooks, PDAs, ...) para consulta dos materiais pedagógicos.
Este conjunto de exercícios é ilustrativo do tipo de questões que irão compor o exame.
- Avaliação do funcionamento da disciplina:
Os comentários dos alunos sobre o funcionamento da disciplina encontram-se transcritos neste documento
Agradecemos o contributo de todos.
Bibliografia
- Marwedel, P., “Embedded System Design”, Springer, 2003
- Buttazzo, G., “Hard Real-Time Computing Systems: Predictable Scheduling Algorithms and Applications”,2nd Ed., Springer, 2004
- Campbell, S., L., J.P. Chancelier, R. Nikoukhah, “Modeling and Simulation in Scilab/Scicos”, Springer, 2005
- Douglass, B. P., D. Harel, “Real-Time UML: Developing Efficient Objects for Embedded Systems”, 2nd Ed., Addison Wesley Longman
!!Serão fornecidas referências bibliográficas adicionais sempre que necessário!!
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