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SISTEMI EMBEDDED

Gennaro PERCANNELLA SISTEMI EMBEDDED

0622700026
DIPARTIMENTO DI INGEGNERIA DELL'INFORMAZIONE ED ELETTRICA E MATEMATICA APPLICATA
CORSO DI LAUREA MAGISTRALE
INGEGNERIA INFORMATICA
2024/2025



OBBLIGATORIO
ANNO CORSO 1
ANNO ORDINAMENTO 2022
SECONDO SEMESTRE
CFUOREATTIVITÀ
648LEZIONE
216ESERCITAZIONE
18LABORATORIO


GENNARO PERCANNELLA T Curriculum
LUCA GRECO Curriculum
Obiettivi
L’INSEGNAMENTO MIRA A FORNIRE LE CONOSCENZE FONDAMENTALI PER LA PROGETTAZIONE E LA REALIZZAZIONE DI FIRMWARE PER SISTEMI EMBEDDED BASATI SU MICROCONTROLLORI ARM E PER LA REALIZZAZIONE DI FIRMWARE BASATI SU MACCHINE A STATI TRAMITE METODOLOGIE MODEL BASED.

IL CORSO PRESENTA SIA DETTAGLI SULLE PRINCIPALI ARCHITETTURE SOFTWARE CHE SULL’ARCHITETTURA HARDWARE DEI MICROCONTROLLORI ARM CON RIFERIMENTO AD ORGANIZZAZIONE DELLA MEMORIA, BUS, STRUTTURA DEL GPI/O, PRINCIPALI PERIFERICHE ED INTERFACCE DI COMUNICAZIONE E PROTOCOLLI SERIALI.

PER QUANTO RIGUARDA L’INTERFACCIAMENTO CON PERIFERICHE E SISTEMI ESTERNE, DURANTE IL CORSO SONO PRESENTATE LE PIÙ COMUNI INTERFACCE E PROTOCOLLI SERIALI SINCRONI ED ASINCRONI.

L’INSEGNAMENTO FORNISCE, QUINDI, UNA PANORAMICA DEI PRINCIPALI AMBIENTI PER LA MODELLAZIONE VALIDAZIONE DI SOFTWARE EMBEDDED TRAMITE APPROCCI MODEL BASED.

CONOSCENZE E CAPACITÀ DI COMPRENSIONE
ARCHITETTURE DEI SISTEMI EMBEDDED. STRUTTURA DEL SOFTWARE PER UN SISTEMA EMBEDDED. PROGETTAZIONE E REALIZZAZIONE DI FIRMWARE CON APPROCCHI MODEL BASED.
CONOSCENZA DELLE PRINCIPALI MODALITA' DI INTEFACCIAMENTO CON SENSORI DIGITALI E BASATI SU INTERFACCE SERIALI, CONTROLLO DI ATTUATORI DIGITALI, CONTROLLO DI SERVO MOTORI

CONOSCENZE E CAPACITÀ DI COMPRENSIONE APPLICATE
USO DI AMBIENTI DI SVILUPPO PER SISTEMI EMBEDDED. PROGETTAZIONE E IMPLEMENTAZIONE DI APPLICAZIONI SU SISTEMI EMBEDDED.
MODELLAZIONE DI FIRMARE TRAMITE APPROCCI MODEL-BASED.
COMUNICAZIONE CON SENSORI BASATI SU INTERFACCE SERIALI.
CONTROLLO DI SERVO MOTORI.
Prerequisiti
PER IL PROFICUO RAGGIUNGIMENTO DEGLI OBIETTIVI PREFISSATI SONO RICHIESTE LA CONOSCENZA DEL LINGUAGGIO DI PROGRAMMAZIONE C,
CONOSCENZA DEI PRINCIPALI APPROCCI PROGETTUALI E REALIZZATIVI DEL SOFTWARE, CONSCENZA DI BASE DELL'AMBIENTE MATLAB E SIMULINK,
UNA CONOSCENZA DI BASE DELL’ARCHITETTURA DEL PROCESSORE E DEL LINGUAGGIO MACCHINA.
Contenuti
UNITA' DIDATTICA 1 - INTRODUZIONE AI SISTEMI EMBEDDED
(ORE LEZIONE/ESERCITAZIONE/LABORATORIO 4/0/0)
1 (2 ORE LEZIONE): INTRODUZIONE AI SISTEMI EMBEDDED
2 (2 ORE LEZIONE): EMBEDDED SOFTWARE ED ARCHITETTURE
CONOSCENZE E CAPACITÀ DI COMPRENSIONE:
COMPRENSIONE DEI CONCETTI DI BASE SUI SISTEMI EMBEDDED, SULLE PRINCIPALI ARCHITETTURE SOFTWARE E SUI SISTEMI DEPENDABLE E REAL-TIME
CONOSCENZE E CAPACITÀ DI COMPRENSIONE APPLICATE: DEFINIRE L'ARCHITETTURA DI BASE DI UN FIRMWARE EMBEDDED.

UNITA' DIDATTICA 2 - INTRODUZIONE ALL'AMBIENTE DI PROTIPAZIONE
(ORE LEZIONE/ESERCITAZIONE/LABORATORIO 6/0/14)
1 (2 ORE LEZIONE): INTRODUZIONE AI PROCESSORI ARM-M
2 (2 ORE LEZIONE): INTRODUZIONE ALLA PROGRAMMAZIONE SU MICROCONTROLLORI STM32
3 (2 ORE LEZIONE): INTERRUZIONI E TIMER HARDWARE
4 (2 ORE LABORATORIO): INTRODUZIONE ALL'AMBIENTE DI SVILUPPO ED ACCENSIONE DI UN LED
5 (2 ORE LABORATORIO): LETTURA DELLO STATO DI UN PULSANTE
6 (2 ORE LABORATORIO): GESTIONE DI UNA INTERRUZIONE PROVENIENTE DA UN PULSANTE
7 (2 ORE LABORATORIO): USARE TIMER HARDWARE PER GENEARATE INTERRUZIONI PERIODICHE
8 (2 ORE LABORATORIO): REALIZZAZIONE DI UN FIRMWARE CON FSM
9 (2 ORE LABORATORIO): REALIZZAZIONE DI UN FIRMWARE CON FSM
10 (2 ORE LABORATORIO): REALIZZAZIONE DI UN FIRMWARE CON FSM

CONOSCENZE E CAPACITÀ DI COMPRENSIONE:
CONOSCENZA DELLE CARATTERISTICHE DI UN MICROCONTROLLORE ARM.
COMPRENSIONE DEGLI ASPETTI FONDAMENTALI PER LA PROGRAMMAZIONE DI UN MICROCONTROLLER ARM.
COMPRENSIONE DELLE PRINCIPALI MODALITÀ DI INTERFACCIAMENTO CON UN SENSORI ED ATTUATORI BINARI (LED E PULSANTI).
COMPRENSIONE DEI CONCETTI DI BASE PER GESTIRE INTERRUZIONI HARDWARE E PER LA GENERAZIONE DI INTERRUZIONI PERIODICHE TRAMITE TIMER HARDWARE

CONOSCENZE E CAPACITÀ DI COMPRENSIONE APPLICATE:
PROGETTARE E REALIZZARE UN FIRMWARE SEMPLICE TRAMITE ARCHITETTURE A LOOP INFINITO E EVENT-DRIVEN (CON INTERRUZIONI).
CONTROLLO DI ATTUATORI BINARI E LETTURA DI SENSORI BINARI TRAMITE POLLING E TRAMITE INTERRUZIONI.
CONFIGURAZIONE DI UN TIMER HARDWARE PER LA GENERAZIONE DI INTERRUZIONI PERIODICHE.
PROGETTAZIONE E REALIZZAZIONE DI UN FIRMWARE BASATO SU FINITE STATE MACHINE.

UNITA' DIDATTICA 3: PROTOCOLLI ED INTERFACCE PER LA COMUNICAZIONE SERIALE
(ORE LEZIONE/ESERCITAZIONE/LABORATORIO 6/0/14)
1 (2 ORE LEZIONE): INTRODUZIONE ALLA COMUNICAZIONE SERIALE SINCRONA ED ASINCRONA. INTERFACCIA UART.
2 (2 ORE LEZIONE): INTRODUZIONE ALLA COMUNICAZIONE SERIALE SINCRONA ED ASINCRONA. INTERFACCIA UART.
3 (2 ORE LABORATORIO): COMUNICAZIONE PC/MICROCONTROLLORE TRAMITE UART
4 (2 ORE LABORATORIO): REALIZZAZIONE DI UN PROTOCOLLO APPLICATIVO TRA DUE BOARD SU UART
5 (2 ORE LEZIONE): SPI ED I2C
6 (2 ORE LABORATORIO): DATASHEET DI UN SENSORE SERIALE
7 (2 ORE LABORATORIO): INTERFACCIAMENTO CON UN SENSORE SPI
8 (2 ORE LABORATORIO): INTERFACCIAMENTO CON UN SENSORE SPI
9 (2 ORE LABORATORIO): INTERFACCIAMENTO CON UN SENSORE I2C
10 (2 ORE LABORATORIO): INTERFACCIAMENTO CON UN SENSORE I2C

CONOSCENZE E CAPACITÀ DI COMPRENSIONE:
BASI DI COMUNICAZIONE SERIALE SINCRONA ED ASINCRONA.
INTERFACCIA USART.
PROTOCOLLI SPI ED I2C. I
NTERFACCIAMENTO CON SENSORI DOTATI DI INTERFACCIA I2C ED SPI

CONOSCENZE E CAPACITÀ DI COMPRENSIONE APPLICATE:
COMUNICAZIONE SERIALE TRAMITE USART
COMUNICAZIONE CON SENSORI INTELLIGENTI TRAMITE PROTOCOLLI SERIALI SPI ED I2C

UNITA' DIDATTICA 3: TIMER AVANZATI E MOTORI
(ORE LEZIONE/ESERCITAZIONE/LABORATORIO 2/0/4)
1 (2 ORE LEZIONE): TIMER AVANZATI E PWM
2 (2 ORE LABORATORIO): CONTROLLO DI UN LED TRAMITE PWM
3 (2 ORE LABORATORIO): CONTROLLO DI UN SERVO MOTORE CON PWM

CONOSCENZE E CAPACITÀ DI COMPRENSIONE:
CONOSCENZA DEI TIMER AVANZATI SU ARM-M E FUNZIONALITA' PER GENERARE UN SEGNALE PWM
PRINCIPIO DI FUNZIONAMENTO E CONTROLLO DI UN SERVO MOTORE
CONOSCENZE E CAPACITÀ DI COMPRENSIONE APPLICATE:
GENERAZIONE DI UN SEGNALE PWM TRAMITE TIMER.
CONTROLLO DELL'INTENSITA' DI UN LED CON PWM.
CONTROLLO DI UN SERVO MOTORE

UNITA' DIDATTICA 5: MODEL BASED DESIGN
(ORE LEZIONE/ESERCITAZIONE/LABORATORIO 4/0/10)
1 (2 ORE LEZIONE): MODEL BASED DESIGN
2 (2 ORE LEZIONE): INTRODUZIONE A MATLAB STATEFLOW ED EMBEDDED CODER
3 (2 ORE LABORATORIO): MODELLARE UNA FSM CON STATEFLOW
4 (2 ORE LABORATORIO): MODELLARE UNA FSM CON STATEFLOW
5 (2 ORE LABORATORIO): TESTING E VALIDAZIONE IN STATEFLOW
6 (2 ORE LABORATORIO): PROGRAMMAZIONE DELLA BOARD USANDO EMBEDDED CODER E STATEFLOW
7 (2 ORE LABORATORIO): PROGRAMMAZIONE DELLA BOARD USANDO EMBEDDED CODER E STATEFLOW

CONOSCENZE E CAPACITÀ DI COMPRENSIONE:
CONOSCENZA E COMPRENSIONE DELLE PRINCIPALI METODOLOGIE PER LA PROGETTAZIONE E REALIZZAZIONE DI UN FIRMWARE BASATO SU FSM TRAMITE APPROCCI MODEL-DRIVEN
CONOSCENZE E CAPACITÀ DI COMPRENSIONE APPLICATE:
CONOSCENZA DELL'AMBIENTE SIMULINK STATEFLOW. PROGETTAZIONE, REALIZZAZIONE E VALIDAZIONE (TRAMITE TEST AUTOMATICA) DI UNA FSM TRAMITE APPROCCI MODEL-DRIVEN.
GENERAZIONE AUTOMATICA DEL CODICE TRAMITE L'AMBIENTE MATLAB.

UNITA' DIDATTICA 7: PROGETTO
(ORE LEZIONE/ESERCITAZIONE/LABORATORIO 0/0/8)
- 1 (8 ORE LABORATORIO): LEZIONE DEDICATE AL PROGETTO FINALE

CONOSCENZE E CAPACITÀ DI COMPRENSIONE:
COMPRENSIONE DELLE PROBLEMATICHE LEGATE ALLA PROGETTAZIONE DI UN SISTEMA EMBEDDED TRAMITE APPROCCI MODEL-DRIVEN.
CONOSCENZE E CAPACITÀ DI COMPRENSIONE APPLICATE:
PROGETTAZIONE, REALIZZAZIONE E VALIDAZIONE DI UN FIRMWARE UTILIZZANDO LE CONOSCENZE ACQUISITE DURANTE IL CORSO.

(ORE LEZIONE/ESERCITAZIONE/LABORATORIO 22/0/50)
Metodi Didattici
L'INSEGNAMENTO PREVEDE LEZIONI FRONTALI ED ESERCITAZIONI IN AULA E LABORATORIO.

UNA PARTE DELLE ORE DI ESERCITAZIONE SARÀ USATA PER LO SVOLGIMENTO DI UN PROGETTO DI GRUPPO.
Verifica dell'apprendimento
LA VALUTAZIONE DEL RAGGIUNGIMENTO DEGLI OBIETTIVI PREFISSATI AVVERRÀ MEDIANTE LA REALIZZAZIONE DI UN PROGETTO DI GRUPPO ED UN COLLOQUIO ORALE.

LA VALUTAZIONE TERRÀ CONTO DEI SEGUENTI ASPETTI:
CONOSCENZA DELLE ARCHITETTURE PER SISTEMI EMBEDDED E DEI COMPONENTI HARDWARE PRESENTATI NEL CORSO E DELLE PROBLEMATICHE PRINCIPALI NELLO SVILUPPO DI APPLICAZIONI SOFTWARE PER SISTEMI EMBEDDED.
CAPACITÀ DI PROGETTARE E REALIZZARE APPLICAZIONI SOFTWARE PER SISTEMI EMBEDDED, E DI USARE GLI STRUMENTI PER LO SVILUPPO ED IL TESTING DI TALI APPLICAZIONI
CAPACITÀ DI LAVORARE IN GRUPPO PER LA REALIZZAZIONE DI APPLICAZIONI SU SISTEMI EMBEDDED.
CAPACITÀ DI DESCRIVERE I REQUISITI, L’ARCHITETTURA, LE SCELTE PROGETTUALI E LE SOLUZIONI IMPLEMENTATIVE RELATIVE AD APPLICAZIONI SU SISTEMI EMBEDDED.
Testi
MASTERING STM32 - CARMINE NOVIELLO

SOFTWARE ENGINEERING - IAN SOMMERVILLE (10TH EDITION)

MATERIALE DIDATTICO INTEGRATIVO SARÀ DISPONIBILE NELLA SEZIONE DEDICATA DELL'INSEGNAMENTO ALL'INTERNO DELLA PIATTAFORMA E-LEARNING DI ATENEO (HTTP://ELEARNING.UNISA.IT) ACCESSIBILE AGLI STUDENTI DEL CORSO TRAMITE LE CREDENZIALI UNICHE DI ATENEO
Altre Informazioni
L'INSEGNAMENTO È EROGATO IN ITALIANO
  BETA VERSION Fonte dati ESSE3 [Ultima Sincronizzazione: 2024-10-23]