Wydział Informatyki - Informatyka (S2)
specjalność: Systemy komputerowe zorientowane na człowieka
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
Wymagania wstępne
| KOD | Wymaganie wstępne |
|---|---|
| W-1 | Znajomość podstaw budowy i działania systemów wbudowanych. |
| W-2 | Znajomość podstaw działania systemów operacyjnych. |
| W-3 | Umiejętność programowania w języku C/C++. |
Cele przedmiotu
| KOD | Cel modułu/przedmiotu |
|---|---|
| C-1 | Nabycie umiejętności projektowania i programowania systemów czasu rzeczywistego. |
Treści programowe z podziałem na formy zajęć
| KOD | Treść programowa | Godziny |
|---|---|---|
| laboratoria | ||
| T-L-1 | Analiza przykładowej aplikacji czasu rzeczywistego z branży samochodowej | 4 |
| T-L-2 | Symulacja harmonogramowalności ze stałym priorytetem | 2 |
| T-L-3 | Symulacja harmonogramowalności z uwzględnieniem protokołów dziedziczenia priorytetów | 2 |
| T-L-4 | Symulacja harmonogramowalności wieloprocesorowej | 2 |
| T-L-5 | Tworzenie zadań niezależnych we FreeRTOS | 4 |
| T-L-6 | Komunikacja międzyprocesowa we FreeRTOS | 6 |
| T-L-7 | Integracja systemów czasu rzeczywistego z chmurą obliczeniową | 6 |
| T-L-8 | Wykonywanie obliczeń w urządzeniach brzegowych | 2 |
| T-L-9 | Zaliczenie laboratoriów | 2 |
| 30 | ||
| wykłady | ||
| T-W-1 | Podstawowe zagadnienia systemów czasu rzeczywistego | 2 |
| T-W-2 | Struktura oprogramowania RT | 1 |
| T-W-3 | Harmonogramowanie zadań ze stałym priorytetem | 1 |
| T-W-4 | Protokoły dziedziczenia priorytetów | 1 |
| T-W-5 | Harmonogramowanie dynamiczne | 1 |
| T-W-6 | Rozszerzona analiza harmonogramowalności | 1 |
| T-W-7 | Harmonogramowanie w systemach wieloprocesorowych | 1 |
| T-W-8 | Harmonogramowanie zadań ze zróżnicowaną istotnością | 1 |
| T-W-9 | Wprowadzenie do systemów operacyjnych czasu rzeczywistego | 1 |
| T-W-10 | Podstawowe cechy FreeRTOS | 2 |
| T-W-11 | Komunikacja międzyprocesowa i synchronizacja we FreeRTOS | 4 |
| T-W-12 | Liczniki programowe i grupy zdarzeń we FreeRTOS | 1 |
| T-W-13 | Protokół MQTT | 2 |
| T-W-14 | Integracja systemów czasu rzeczywistego z publicznymi chmurami obliczeniowymi | 1 |
| T-W-15 | System operacyjny Amazon FreeRTOS | 2 |
| T-W-16 | Silnik reguł w chmurach obliczeniowych | 2 |
| T-W-17 | Wykonywanie obliczeń w urządzeniach brzegowych | 2 |
| T-W-18 | Zaliczenie wykładu | 2 |
| 28 | ||
Obciążenie pracą studenta - formy aktywności
| KOD | Forma aktywności | Godziny |
|---|---|---|
| laboratoria | ||
| A-L-1 | Uczestnictwo w zajęciach | 30 |
| A-L-2 | Przygotowanie do zajęć | 6 |
| A-L-3 | Udział w zaliczeniu i konsultacjach | 4 |
| A-L-4 | Praca indywidualna nad projektem końcowym | 10 |
| 50 | ||
| wykłady | ||
| A-W-1 | Uczestnictwo w zajęciach | 30 |
| A-W-2 | Przygotowanie do zajęć | 18 |
| A-W-3 | Konsultacje | 2 |
| 50 | ||
Metody nauczania / narzędzia dydaktyczne
| KOD | Metoda nauczania / narzędzie dydaktyczne |
|---|---|
| M-1 | Wykład informacyjny |
| M-2 | Wykład problemowy |
| M-3 | Metoda przypadków |
| M-4 | Ćwiczenia laboratoryjne |
| M-5 | Projekt |
Sposoby oceny
| KOD | Sposób oceny |
|---|---|
| S-1 | Ocena podsumowująca: Obrona projektu |
| S-2 | Ocena podsumowująca: Kolokwium |
| S-3 | Ocena podsumowująca: Obrona napisanych programów |
Zamierzone efekty uczenia się - wiedza
| Zamierzone efekty uczenia się | Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiów | Odniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształcenia | Odniesienie do efektów uczenia się prowadzących do uzyskania tytułu zawodowego inżyniera | Cel przedmiotu | Treści programowe | Metody nauczania | Sposób 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_W03 | — | — | C-1 | T-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-5 | M-3, M-1, M-2 | S-2 |
Zamierzone efekty uczenia się - umiejętności
| Zamierzone efekty uczenia się | Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiów | Odniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształcenia | Odniesienie do efektów uczenia się prowadzących do uzyskania tytułu zawodowego inżyniera | Cel przedmiotu | Treści programowe | Metody nauczania | Sposób oceny |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| I_2A_D02.05_U01 Student potrafi programować systemy operacyjne czasu rzeczywistego w języku C/C++ oraz wykonywać analizę planowalności systemów | I_2A_U09 | — | — | C-1 | T-L-4, T-L-2, T-L-3, T-L-1, T-L-5, T-L-6, T-L-8, T-L-7 | M-3, M-4, M-5 | S-3, S-1 |
Kryterium oceny - wiedza
| Efekt uczenia się | Ocena | Kryterium 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 | |
| 3,0 | zna podstawowe aspekty kolejkowania statycznego systemów RT oraz podstawy API FreeRTOS | |
| 3,5 | ||
| 4,0 | ||
| 4,5 | ||
| 5,0 |
Kryterium oceny - umiejętności
| Efekt uczenia się | Ocena | Kryterium oceny |
|---|---|---|
| I_2A_D02.05_U01 Student potrafi programować systemy operacyjne czasu rzeczywistego w języku C/C++ oraz wykonywać analizę planowalności systemów | 2,0 | |
| 3,0 | potrafi tworzyć zadania RT w systemie FreeRTOS oraz dokonać analizy czasowej kolejkowania statycznego | |
| 3,5 | ||
| 4,0 | ||
| 4,5 | ||
| 5,0 |
Literatura podstawowa
- Alan Burns, Andy Wellings, Analysable Real-Time Systems Programmed in Ada, CreateSpace Independent Publishing Platform, 2016
- Richard Barry, Mastering the FreeRTOS™ Real Time Kernel, A Hands-On Tutorial Guide, Real Time Engineers Ltd., 2016, dostępna on-line
Literatura dodatkowa
- Real Time Engineers Ltd., The FreeRTOS™ Reference Manual, API Functions and Configuration Options, Real Time Engineers Ltd., 2016, dostępna on-line
- M. Teresa Higuera-Toledano, Andy J. Wellings, Distributed, Embedded and Real-time Java Systems, Springer, 2012
- Hermann Kopetz, Real-Time Systems: Design Principles for Distributed Embedded Applications, Springer, 2011