Ανάπτυξη Υλικού-Λογισμικού για Ενσωματωμένα Συστήματα

Εξάμηνο:
8ο
Τύπος Μαθήματος:
Project
Κατεύθυνση:
Β
Κωδικός:
Κ23δ
ECTS:
8
Διδακτικές Ώρες
Ώρες Θεωρίας:
3
Ώρες Φροντιστηρίου:
0
Ώρες Εργαστηρίου:
3
Ειδικεύσεις
Θεμελιώσεις Πληροφορικής (Ε1):
-
Διαχείριση Δεδομένων και Γνώσης (Ε2):
-
Λογισμικό (Ε3):
-
Υλικό και Αρχιτεκτονική (Ε4):
-
Επικοινωνίες και Δικτύωση (Ε5):
-
Επεξεργασία Σήματος και Πληροφορίας (Ε6):
-
Σχετικά Μαθήματα
Περιγραφή Μαθήματος

Τα Ενσωματωμένα Συστήματα (ΕΣ) είναι "συστήματα του κόσμου" όπου συναντώνται και ολοκληρώνονται σε ένα αποδοτικό σύστημα ειδικού σκοπού με τον βέλτιστο τρόπο επεξεργαστές, αισθητήρες, περιφερειακά και λογισμικό. Το μάθημα καλύπτει τη συσχεδίαση Yλικού / Λογισμικού για αποδοτικά ΕΣ ως προς τη θεωρία αλλά και την εφαρμογή της στο εργαστήριο με τη χρήση κάρτας FPGA με ενσωματωμένο επεξεργαστή. Καλύπτει: Tεχνολογίες υλοποίησης ΕΣ (μικροελεγκτές, FPGAs, υβριδικές). Πυρήνες πνευματικής ιδιοκτησίας (IP cores) και τρόπους διασύσνδεσής τους, Systems on Chip, Networks on Chip. Ενσωματωμένο λογισμικό, τεχνικές διαχείρισης πολλαπλών διεργασιών, πυρήνες λειτουργικών συστημάτων πραγματικού χρόνου. Ιεραρχική σχεδίαση ενσωματωμένων συστημάτων με χρήση γλωσσών περιγραφής υλικού (VHDL). Τεχνικές αποδοτικής σύνθεσης υλικού, εργαλεία σύνθεσης. Τεχνικές ελαχιστοποίησης της κατανάλωσης ενέργειας. Σχεδίαση ενσωματωμένων συστημάτων που συνδυάζουν επεξεργαστές γενικού και ειδικού σκοπού στο ίδιο ολοκληρωμένο κύκλωμα (Multiprocessor Systems on Chip). Μοντελοποίηση και προσομοίωση ΕΣ. Παραδείγματα σχεδίασης ΕΣ για εφαρμογές στις τηλεπικοινωνίες, τη ψηφιακή επεξεργασία σημάτων και εικόνων, τη ρομποτική. Aσύρματα δίκτυα αισθητήρων, δικτυωμένα ΕΣ, Διαδίκτυο των Πραγμάτων (Internet of Things). Υπολογιστικά ΕΣ για τεχνητή νοημοσύνη. Στο Εργαστήριο: Σταδιακή σχεδίαση με χρήση VHDL και υλοποίηση σε FPGA προγραμματιζόμενου πολυεπεξεργαστικού ενσωματωμένου συστήματος σε ψηφίδα (System on Chip).

Βιβλιογραφία

Βασικό σύγγραμμα (Εύδοξος): «Σχεδιασμός Κυκλωμάτων με VHDL», V. Pedroni, Επιμέλεια: Γ. Θεοδωρίδης, Εκδόσεις Κλειδάριθμος, ISBN: 978-960-461-118-8. Επικουρίκό σύγγραμμα: Marwedel, Peter, Embedded System Design, Embedded Systems Foundations of Cyber-Physical Systems, 2nd Edition, ISBN: 978-94-007-0256-1
Βιβλιογραφια και λεπτομερείς Διαφάνειες του μαθήματος διαθέσιμες στο eclass.