25778: سیستم‌های نهفته بی‌درنگ
نام درس: سیستم‌های نهفته بی‌درنگ (Embedded Systems)
شماره درس: 25778
پیش‌نیاز(ها): 25754 (ساختار کامپیوتر و میکروپروسسور و آز)
هم‌نیاز(ها): -
تعداد واحد: 3
مقطع: مشترک (کارشناسی و کارشناسی ارشد)
آخرین ویرایش: اردیبهشت 1398

توضیحات:
هدف این درس آشنایی مهندسین برق با اجزا و انواع سیستم‌های نهفته، طراحی، پیاده‌سازی و ارزیابی سیستم‌های نهفته و بی‌درنگ است.
 
سرفصل‌ها:
  • سیستم‌های نهفته، تعریف و طبقه‌بندی
  • اجزای سیستم‌های نهفته
  • ملاحظات طراحی سیستم‌های نهفته
  • مدل‌سازی، شبیه‌سازی و ارزیابی سیستم‌های نهفته
  • انواع سیستم‌های نهفته بر مبنای نوع پردازش‌گر و سیستم عامل
  • سیستم‌های نهفته بی‌درنگ
  • پردازنده‌های مطرح در سیستم‌های نهفته امروزی و ساختار و معماری آن‌ها
    • پردازنده‌های ARM Cortex M
    • پردازنده‌های ARM Cortex A
    • پردازنده‌های ARM Cortex R
    • پردازنده‌های DSP خانواده TI C6000
  • قواعد انتخاب پردازنده و نقش سیستم عامل
  • پیاده‌سازی نرم‌افزاری
    • پیاده‌سازی Firmware به زبان C و اسمبلر
    • بهینه‌سازی کد
    • ابزارهای پیاده‌سازی نرم‌افزاری برای پردازش‌گرهای ARM و DSP
    • پردازنده‌های ARM Cortex A
    • پردازنده‌های ARM Cortex R
    • پردازنده‌های DSP خانواده TI C6000
  • نگاشت الگوریتم‌ها به ساختار پردازنده‌ها
    • بهینه‌سازی کد
    • تکنیک‌ها و استانداردهای پیاده‌سازی
  • مسائل عددی
    • کوانتیزیشن وoverflow
    • پیاده‌سازی floating point
    • پیاده‌سازی fixed point
    • بهینه‌سازی کد
    • ابزارهای پیاده‌سازی نرم‌افزاری برای پردازش‌گرهای ARM و DSP
    • پردازنده‌های ARM Cortex A
    • پردازنده‌های ARM Cortex R
    • پردازنده‌های DSP خانواده TI C6000
  • حافظه و مدیریت آن و پردازنده‌های چندهسته‌ای (Multi-Core)
  • مدارهای جانبی و مدارهای واسط
  • سیستم‌های نهفته بر مبنای Linux
    • طراحی‌های منبع‌باز سخت‌افزار و نرم‌افزار
    • اجزای سیستم عامل Linux و مکانیزم boot
    • برنامه‌نویسی و پیاده‌سازی در محیط Linux
    • کتابخانه‌های نرم‌افزاری مختلف Linux
  • کاربردهای مختلف سیستم‌های نهفته و پیاده‌سازی
    • سیستم‌های کنترلی نهفته
    • سیستم‌های صوتی و تصویری نهفته
    • سیستم‌های مخابراتی و شبکه
    • امنیت سخت‌افزار و نرم‌افزار
    • سیستم‌های اینترنت اشیا، استانداردهای شبکه و امنیت


مراجع:
  • M. Wolf, High Performance Embedded Computing, Morgan Kauffmann, 2nd Edition, 2014
  • P. Barry, P. Crowley, Modern Embedded Computing, Elsevier, 2012
  • X. Fan, Real-Time Embedded Systems, Elsevier, 2015
  • Real-Time Embedded Systems, Open-Source Operating Systems Perspective, CRC Press, 2012
  • D. Abbot, Linux for Embedded and Real-Time Applications, 3rd Edition, Elsevier, 2013
  • D. Molloy, Exploring Beaglebone, Wiley, 2015
  • D. Molloy, Exploring Raspbery Pi, Wiley, 2016
  • L. D. Pyeat, Modern Assembly Language Programming with the ARM Processor, Elsevier, 2016
  • TI Teaching ROMs: www.ti.com


 
آخرین به‌روزرسانی: 20 / 3 / 1403