Zachodniopomorski Uniwersytet Technologiczny w Szczecinie

Wydział Informatyki - Informatyka (S2)
specjalność: Projektowanie oprogramowania

Sylabus przedmiotu Systemy czasu rzeczywistego:

Informacje podstawowe

Kierunek studiów Informatyka
Forma studiów studia stacjonarne Poziom drugiego stopnia
Tytuł zawodowy absolwenta magister inżynier
Obszary studiów charakterystyki PRK, kompetencje inżynierskie PRK
Profil ogólnoakademicki
Moduł
Przedmiot Systemy czasu rzeczywistego
Specjalność Projektowanie oprogramowania
Jednostka prowadząca Katedra Architektury Komputerów i Telekomunikacji
Nauczyciel odpowiedzialny Remigiusz Olejnik <Remigiusz.Olejnik@zut.edu.pl>
Inni nauczyciele Piotr Dziurzański <Piotr.Dziurzanski@zut.edu.pl>, Mirosław Łazoryszczak <Miroslaw.Lazoryszczak@zut.edu.pl>
ECTS (planowane) 4,0 ECTS (formy) 4,0
Forma zaliczenia zaliczenie Język polski
Blok obieralny Grupa obieralna

Formy dydaktyczne

Forma dydaktycznaKODSemestrGodzinyECTSWagaZaliczenie
laboratoriaL2 30 2,00,50zaliczenie
wykładyW2 30 2,00,50zaliczenie

Wymagania wstępne

KODWymaganie wstępne
W-1Znajomość podstaw budowy i działania systemów wbudowanych.
W-2Znajomość podstaw działania systemów operacyjnych.
W-3Umiejętność programowania w języku C/C++.

Cele przedmiotu

KODCel modułu/przedmiotu
C-1Nabycie umiejętności projektowania i programowania systemów czasu rzeczywistego.

Treści programowe z podziałem na formy zajęć

KODTreść programowaGodziny
laboratoria
T-L-1Analiza przykładowej aplikacji czasu rzeczywistego z branży samochodowej4
T-L-2Symulacja harmonogramowalności ze stałym priorytetem2
T-L-3Symulacja harmonogramowalności z uwzględnieniem protokołów dziedziczenia priorytetów2
T-L-4Symulacja harmonogramowalności wieloprocesorowej2
T-L-5Tworzenie zadań niezależnych we FreeRTOS4
T-L-6Komunikacja międzyprocesowa we FreeRTOS6
T-L-7Integracja systemów czasu rzeczywistego z chmurą obliczeniową6
T-L-8Wykonywanie obliczeń w urządzeniach brzegowych2
T-L-9Zaliczenie laboratoriów2
30
wykłady
T-W-1Podstawowe zagadnienia systemów czasu rzeczywistego2
T-W-2Struktura oprogramowania RT1
T-W-3Harmonogramowanie zadań ze stałym priorytetem1
T-W-4Protokoły dziedziczenia priorytetów1
T-W-5Harmonogramowanie dynamiczne1
T-W-6Rozszerzona analiza harmonogramowalności1
T-W-7Harmonogramowanie w systemach wieloprocesorowych1
T-W-8Harmonogramowanie zadań ze zróżnicowaną istotnością1
T-W-9Wprowadzenie do systemów operacyjnych czasu rzeczywistego1
T-W-10Podstawowe cechy FreeRTOS2
T-W-11Komunikacja międzyprocesowa i synchronizacja we FreeRTOS4
T-W-12Liczniki programowe i grupy zdarzeń we FreeRTOS1
T-W-13Protokół MQTT2
T-W-14Integracja systemów czasu rzeczywistego z publicznymi chmurami obliczeniowymi1
T-W-15System operacyjny Amazon FreeRTOS2
T-W-16Silnik reguł w chmurach obliczeniowych2
T-W-17Wykonywanie obliczeń w urządzeniach brzegowych2
T-W-18Zaliczenie wykładu2
28

Obciążenie pracą studenta - formy aktywności

KODForma aktywnościGodziny
laboratoria
A-L-1Uczestnictwo w zajęciach30
A-L-2Przygotowanie do zajęć6
A-L-3Udział w zaliczeniu i konsultacjach4
A-L-4Praca indywidualna nad projektem końcowym10
50
wykłady
A-W-1Uczestnictwo w zajęciach30
A-W-2Przygotowanie do zajęć18
A-W-3Konsultacje2
50

Metody nauczania / narzędzia dydaktyczne

KODMetoda nauczania / narzędzie dydaktyczne
M-1Wykład informacyjny
M-2Wykład problemowy
M-3Metoda przypadków
M-4Ćwiczenia laboratoryjne
M-5Projekt

Sposoby oceny

KODSposób oceny
S-1Ocena podsumowująca: Obrona projektu
S-2Ocena podsumowująca: Kolokwium
S-3Ocena podsumowująca: Obrona napisanych programów

Zamierzone efekty uczenia się - wiedza

Zamierzone efekty uczenia sięOdniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiówOdniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształceniaOdniesienie do efektów uczenia się prowadzących do uzyskania tytułu zawodowego inżynieraCel przedmiotuTreści programoweMetody nauczaniaSposób oceny
I_2A_D02.05_W01
Student rozumie specyfikę systemów operacyjnych czasu rzeczywistego, w szczególności zna techniki analizy czasowej oraz rozumie ich rolę i ograniczenia.
I_2A_W02, I_2A_W03C-1T-W-1, T-W-14, T-W-13, T-W-16, T-W-11, T-W-9, T-W-6, T-W-12, T-W-4, T-W-8, T-W-3, T-W-7, T-W-2, T-W-17, T-W-15, T-W-10, T-W-5M-3, M-1, M-2S-2

Zamierzone efekty uczenia się - umiejętności

Zamierzone efekty uczenia sięOdniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiówOdniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształceniaOdniesienie do efektów uczenia się prowadzących do uzyskania tytułu zawodowego inżynieraCel przedmiotuTreści programoweMetody nauczaniaSposób oceny
I_2A_D02.05_U01
Student potrafi programować systemy operacyjne czasu rzeczywistego w języku C/C++ oraz wykonywać analizę planowalności systemów
I_2A_U09C-1T-L-4, T-L-2, T-L-3, T-L-1, T-L-5, T-L-6, T-L-8, T-L-7M-3, M-4, M-5S-3, S-1

Kryterium oceny - wiedza

Efekt uczenia sięOcenaKryterium oceny
I_2A_D02.05_W01
Student rozumie specyfikę systemów operacyjnych czasu rzeczywistego, w szczególności zna techniki analizy czasowej oraz rozumie ich rolę i ograniczenia.
2,0
3,0zna podstawowe aspekty kolejkowania statycznego systemów RT oraz podstawy API FreeRTOS
3,5
4,0
4,5
5,0

Kryterium oceny - umiejętności

Efekt uczenia sięOcenaKryterium oceny
I_2A_D02.05_U01
Student potrafi programować systemy operacyjne czasu rzeczywistego w języku C/C++ oraz wykonywać analizę planowalności systemów
2,0
3,0potrafi tworzyć zadania RT w systemie FreeRTOS oraz dokonać analizy czasowej kolejkowania statycznego
3,5
4,0
4,5
5,0

Literatura podstawowa

  1. Alan Burns, Andy Wellings, Analysable Real-Time Systems Programmed in Ada, CreateSpace Independent Publishing Platform, 2016
  2. Richard Barry, Mastering the FreeRTOS™ Real Time Kernel, A Hands-On Tutorial Guide, Real Time Engineers Ltd., 2016, dostępna on-line

Literatura dodatkowa

  1. Real Time Engineers Ltd., The FreeRTOS™ Reference Manual, API Functions and Configuration Options, Real Time Engineers Ltd., 2016, dostępna on-line
  2. M. Teresa Higuera-Toledano, Andy J. Wellings, Distributed, Embedded and Real-time Java Systems, Springer, 2012
  3. Hermann Kopetz, Real-Time Systems: Design Principles for Distributed Embedded Applications, Springer, 2011

Treści programowe - laboratoria

KODTreść programowaGodziny
T-L-1Analiza przykładowej aplikacji czasu rzeczywistego z branży samochodowej4
T-L-2Symulacja harmonogramowalności ze stałym priorytetem2
T-L-3Symulacja harmonogramowalności z uwzględnieniem protokołów dziedziczenia priorytetów2
T-L-4Symulacja harmonogramowalności wieloprocesorowej2
T-L-5Tworzenie zadań niezależnych we FreeRTOS4
T-L-6Komunikacja międzyprocesowa we FreeRTOS6
T-L-7Integracja systemów czasu rzeczywistego z chmurą obliczeniową6
T-L-8Wykonywanie obliczeń w urządzeniach brzegowych2
T-L-9Zaliczenie laboratoriów2
30

Treści programowe - wykłady

KODTreść programowaGodziny
T-W-1Podstawowe zagadnienia systemów czasu rzeczywistego2
T-W-2Struktura oprogramowania RT1
T-W-3Harmonogramowanie zadań ze stałym priorytetem1
T-W-4Protokoły dziedziczenia priorytetów1
T-W-5Harmonogramowanie dynamiczne1
T-W-6Rozszerzona analiza harmonogramowalności1
T-W-7Harmonogramowanie w systemach wieloprocesorowych1
T-W-8Harmonogramowanie zadań ze zróżnicowaną istotnością1
T-W-9Wprowadzenie do systemów operacyjnych czasu rzeczywistego1
T-W-10Podstawowe cechy FreeRTOS2
T-W-11Komunikacja międzyprocesowa i synchronizacja we FreeRTOS4
T-W-12Liczniki programowe i grupy zdarzeń we FreeRTOS1
T-W-13Protokół MQTT2
T-W-14Integracja systemów czasu rzeczywistego z publicznymi chmurami obliczeniowymi1
T-W-15System operacyjny Amazon FreeRTOS2
T-W-16Silnik reguł w chmurach obliczeniowych2
T-W-17Wykonywanie obliczeń w urządzeniach brzegowych2
T-W-18Zaliczenie wykładu2
28

Formy aktywności - laboratoria

KODForma aktywnościGodziny
A-L-1Uczestnictwo w zajęciach30
A-L-2Przygotowanie do zajęć6
A-L-3Udział w zaliczeniu i konsultacjach4
A-L-4Praca indywidualna nad projektem końcowym10
50
(*) 1 punkt ECTS, odpowiada około 30 godzinom aktywności studenta

Formy aktywności - wykłady

KODForma aktywnościGodziny
A-W-1Uczestnictwo w zajęciach30
A-W-2Przygotowanie do zajęć18
A-W-3Konsultacje2
50
(*) 1 punkt ECTS, odpowiada około 30 godzinom aktywności studenta
PoleKODZnaczenie kodu
Zamierzone efekty uczenia sięI_2A_D02.05_W01Student rozumie specyfikę systemów operacyjnych czasu rzeczywistego, w szczególności zna techniki analizy czasowej oraz rozumie ich rolę i ograniczenia.
Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiówI_2A_W02Ma wiedzę z zakresu zaawansowanych technik programowania systemów informatycznych w wybranym obszarze zastosowań
I_2A_W03Ma uporządkowaną, podbudowaną metodycznie i teoretycznie wiedzę w zakresie metod i technik projektowania systemów informatycznych
Cel przedmiotuC-1Nabycie umiejętności projektowania i programowania systemów czasu rzeczywistego.
Treści programoweT-W-1Podstawowe zagadnienia systemów czasu rzeczywistego
T-W-14Integracja systemów czasu rzeczywistego z publicznymi chmurami obliczeniowymi
T-W-13Protokół MQTT
T-W-16Silnik reguł w chmurach obliczeniowych
T-W-11Komunikacja międzyprocesowa i synchronizacja we FreeRTOS
T-W-9Wprowadzenie do systemów operacyjnych czasu rzeczywistego
T-W-6Rozszerzona analiza harmonogramowalności
T-W-12Liczniki programowe i grupy zdarzeń we FreeRTOS
T-W-4Protokoły dziedziczenia priorytetów
T-W-8Harmonogramowanie zadań ze zróżnicowaną istotnością
T-W-3Harmonogramowanie zadań ze stałym priorytetem
T-W-7Harmonogramowanie w systemach wieloprocesorowych
T-W-2Struktura oprogramowania RT
T-W-17Wykonywanie obliczeń w urządzeniach brzegowych
T-W-15System operacyjny Amazon FreeRTOS
T-W-10Podstawowe cechy FreeRTOS
T-W-5Harmonogramowanie dynamiczne
Metody nauczaniaM-3Metoda przypadków
M-1Wykład informacyjny
M-2Wykład problemowy
Sposób ocenyS-2Ocena podsumowująca: Kolokwium
Kryteria ocenyOcenaKryterium oceny
2,0
3,0zna podstawowe aspekty kolejkowania statycznego systemów RT oraz podstawy API FreeRTOS
3,5
4,0
4,5
5,0
PoleKODZnaczenie kodu
Zamierzone efekty uczenia sięI_2A_D02.05_U01Student potrafi programować systemy operacyjne czasu rzeczywistego w języku C/C++ oraz wykonywać analizę planowalności systemów
Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiówI_2A_U09Ma umiejętność stosowania zaawansowanych technik programowania i metodyki projektowania systemów informatycznych w wybranym obszarze zastosowań
Cel przedmiotuC-1Nabycie umiejętności projektowania i programowania systemów czasu rzeczywistego.
Treści programoweT-L-4Symulacja harmonogramowalności wieloprocesorowej
T-L-2Symulacja harmonogramowalności ze stałym priorytetem
T-L-3Symulacja harmonogramowalności z uwzględnieniem protokołów dziedziczenia priorytetów
T-L-1Analiza przykładowej aplikacji czasu rzeczywistego z branży samochodowej
T-L-5Tworzenie zadań niezależnych we FreeRTOS
T-L-6Komunikacja międzyprocesowa we FreeRTOS
T-L-8Wykonywanie obliczeń w urządzeniach brzegowych
T-L-7Integracja systemów czasu rzeczywistego z chmurą obliczeniową
Metody nauczaniaM-3Metoda przypadków
M-4Ćwiczenia laboratoryjne
M-5Projekt
Sposób ocenyS-3Ocena podsumowująca: Obrona napisanych programów
S-1Ocena podsumowująca: Obrona projektu
Kryteria ocenyOcenaKryterium oceny
2,0
3,0potrafi tworzyć zadania RT w systemie FreeRTOS oraz dokonać analizy czasowej kolejkowania statycznego
3,5
4,0
4,5
5,0