SISTEMI EMBEDDED

Mario VENTO SISTEMI EMBEDDED

0622700026
DIPARTIMENTO DI INGEGNERIA DELL'INFORMAZIONE ED ELETTRICA E MATEMATICA APPLICATA
CORSO DI LAUREA MAGISTRALE
INGEGNERIA INFORMATICA
2017/2018



OBBLIGATORIO
ANNO CORSO 1
ANNO ORDINAMENTO 2017
SECONDO SEMESTRE
CFUOREATTIVITÀ
324LEZIONE
324LABORATORIO
Obiettivi
L’INSEGNAMENTO MIRA ALL’ACQUISIZIONE DEGLI ELEMENTI DI BASE PER LA REALIZZAZIONE DI SISTEMI EMBEDDED FORNENDO UN’INTRODUZIONE ALLE PRINCIPALI ARCHITETTURE ED AMBIENTI PER LO SVILUPPO DI APPLICAZIONI, CON RIFERIMENTO A SISTEMI EMBEDDED DI PICCOLE E MEDIE CAPACITÀ ELABORATIVE.

CONOSCENZE E CAPACITÀ DI COMPRENSIONE
ARCHITETTURE DEI SISTEMI EMBEDDED. STRUTTURA DEL SOFTWARE PER UN SISTEMA EMBEDDED. INTERFACCIAMENTO CON IL CAMPO.

CONOSCENZE E CAPACITÀ DI COMPRENSIONE APPLICATE
USO DI AMBIENTI DI SVILUPPO PER SISTEMI EMBEDDED.
PROGETTAZIONE E IMPLEMENTAZIONE DI APPLICAZIONI SU SISTEMI EMBEDDED.
Prerequisiti
PREREQUISITI PER IL RAGGIUNGIMENTO DEGLI OBIETTIVI PREFISSATI SONO LA PADRONANZA CON I SISTEMI OPERATIVI UNIX-LIKE E CON I PRINCIPALI AMBIENTI DI SVILUPPO DISPONIBILI SU TALI SISTEMI.

SONO PROPEDEUTICI AGLI OBIETTIVI DEL CORSO LA CONOSCENZA DEL LINGUAGGIO C/C++, UNA CONOSCENZA DI BASE DELL’ARCHITETTURA DEL PROCESSORE E DEL LINGUAGGIO MACCHINA ED, INFINE, UNA CONOSCENZA DEI CONCETTI BASE DEI CIRCUITI DIGITALI INTEGRATI.
Contenuti
INTRODUZIONE AI SISTEMI EMBEBBED:
PROPRIETA’ E CARATTERISTICHE DI UN SISTEMA EMBEDDED.
ARCHITETTURE HARDWARE E SOFTWARE COMUNI. PROBLEMATICHE PRINCIPALI NEL PROGRAMMARE SISTEMI EMBEDDED.
MACCHINE COMBINATORIE E MACCHINE SEQUENZIALI. MACCHINE SEQUENZIALI IN LOGICA CABLATA E IN LOGICA PROGRAMMATA. REALIZZAZIONE DI UNA MACCHINA SEQUENZIALE IN LOGICA PROGRAMMATA.
INTRODUZIONE AI SISTEMI EMBEDDED USATI NEL CORSO
(ORE LEZIONE/ESERCITAZIONE 4H/4H)

INTERFACCIARE SENSORI ED ATTUATORI BINARI: DIODI LED, RELÈ, PULSANTI, SENSORI DI PRESENZA.
IL PROBLEMA DEL BOUNCING: SOLUZIONI HARDWARE E SOFTWARE.
CONNETERE PERIFERICHE SEMPLICI:
OPEN COLLECTOR BUS,
RESISTENZE DI PULL-UP E PULL-DOWN,
INTRODUZIONE AL GPIO.
(ORE LEZIONE/ESERCITAZIONE 3H/1H)

BUS E PROTOCOLLI SERIALI:
COMUNICAZIONE SERIALE. PROTOCOLLI SERIALI ASINCRONI: RS-232.
PROTOCOLLI SERIALI SINCRONI: SPI, I2C
INTERFACCE SERIALI COMUNI: TTL E UART
(ORE LEZIONE/ESERCITAZIONE 3H/1H)

INTERFACCIARE SENSORI ED ATTUATORI AVANZATI:
ACQUISIZIONE E GENERAZIONE DI SEGNALI ANALOGICI TRAMITE DAC.
INTRODUZIONE ALLA REALIZZAZIONE DI DRIVER PER SENSORI ANALOGICI PARTENDO DAL DATASHEET.
UTILIZZARE SENSORI AVANZATI: ACCELEROMETRO, COMPASSO, TERMOMETRO, BAROMETRO, JOYSTICK.
UTILIZZARE I TIMER.
GENEREARE UN SEGNARE TRAMITE PWM.
INTERFACCIARSI CON UN DISPLAY LCD.
(ORE LEZIONE/ESERCITAZIONE 6H/5H)

CONTROLLARE MOTORI DC: CONTROLLARE LA VELOCITÀ CON PWM, CONTROLLARE LA DIREZIONE CON H-BRIDGE.
MOTORI IN RETROAZIONE: USARE ENCODERS E SERVO MOTORI.
(ORE LEZIONE/ESERCITAZIONE 4H/4H)


RFID ED NFC
INTRODUZIONE ALLE SMART CARDS.
(ORE LEZIONE/ESERCITAZIONE 4H/0H)

PROGETTO (12H)
Metodi Didattici
L’INSEGNAMENTO CONTEMPLA LEZIONI TEORICHE ED ESERCITAZIONI PRATICHE DI LABORATORIO.

IL CORSO HA UNA DURATA DI 48 ORE (6 CFU): 22 ORE DI LEZIONI TEORICHE, 14 ORE DI LEZIONI PRATICHE E 12 DEDICATE ALLA REALIZZAZIONE DI PROGETTI INDIVIDUALI E DI GRUPPO AL FINE DI CONSENTIRE L’APPROFONDIMENTO DEGLI ARGOMENTI TRATTATI DURANTE LE LEZIONI TEORICHE.

SONO PREVISTE, INOLTRE, ATTIVITÀ SEMINARIALI ORGANIZZATE IN COLLABORAZIONE CON IMPORTANTI AZIENDE CHE SVILUPPANO TECNOLOGIE EMBEDDED, PER APPROFONDIMENTI E CASE STUDIES CHE COLLEGANO DIRETTAMENTE GLI ARGOMENTI DEL CORSO ALLE EFFETTIVE ESIGENZE INDUSTRIALI.

DURANTE IL CORSO GLI STUDENTI SARANNO SEGUITI PER LA REALIZZAZIONE DI UN PROGETTO DI GRUPPO DA CONSEGNARE AL TERMINE DEL CORSO STESSO.
Verifica dell'apprendimento
IL RAGGIUNGIMENTO DEGLI OBIETTIVI DELL’INSEGNAMENTO È CERTIFICATO MEDIANTE IL SUPERAMENTO DI UN ESAME
CON VALUTAZIONE IN TRENTESIMI. L'ESAME PREVEDE LA REALIZZAZIONE DI UN PROGETTO DI GRUPPO ED UNA PROVA ORALE FOCALIZZATA SULLA DISCUSSIONE DEGLI ASPETTI PROGETTUALI E SUGLI ARGOMENTI TEORICI TRATTATI DURANTE LE LEZIONI.

IL PROGETTO È PROPEDEUTICO PER L'ACCESSO ALLA PROVA ORALE, QUESTO SARÀ REALIZZATO DURANTE IL CORSO E DOVRÀ ESSERE CONSEGNATO AL DOCENTE DURANTE L'ULTIMA LEZIONE.

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 - LEARNPUB ED.2016

SLIDES E MATERIALE AGGIUNTIVO SARANNO FORNITI AL TERMINE DI OGNI LEZIONE.


TESTI CONSIGLIATI PER APPROFONDIMENTI:
MAKING EMBEDDED SYSTEMS – ELECIA WHITE – O’REILLY MEDIA
PROGRAMMING EMBEDDED SYSTEMS – MICHAEL BARR – O’REILLY MEDIA
Altre Informazioni
L'insegnamento è erogato in lingua Inglese.
  BETA VERSION Fonte dati ESSE3 [Ultima Sincronizzazione: 2019-05-14]