Politechnika Warszawska - Centralny System Uwierzytelniania
Nie jesteś zalogowany | zaloguj się
katalog przedmiotów - pomoc

Systemy czasu rzeczywistego

Informacje ogólne

Kod przedmiotu: 103C-INIIT-ISP-SCZR Kod Erasmus / ISCED: (brak danych) / (brak danych)
Nazwa przedmiotu: Systemy czasu rzeczywistego
Jednostka: Wydział Elektroniki i Technik Informacyjnych
Grupy: ( Informatyka )-Automatyka i robotyka-inż.-EITI
( Podstawy informatyki )-Informatyka-inż.-EITI
( Przedmioty podstawowe )-Automatyka i robotyka-mgr.-EITI
( Przedmioty podstawowe )-Systemy informacyjno-decyzyjne-mgr.-EITI
( Przedmioty techniczne )---EITI
Punkty ECTS i inne: 4.00
Język prowadzenia: polski
Jednostka decyzyjna:

103000 - Wydział Elektroniki i Technik Informacyjnych

Kod wydziałowy:

SCZR

Numer wersji:

3

Skrócony opis:

Celem przedmiotu jest przedstawienie specyfiki i zakresu zastosowania systemów czasu rzeczywistego, wyjaśnienie metodyki projektowania i programowania systemów wbudowanych oraz wprowadzenie do zagadnień bezpieczeństwa i niezawodności systemu. Wykład obejmuje także systemy operacyjne czasu rzeczywistego i sieci przemysłowe. Ćwiczenia laboratoryjne pozwalają studentom nabyć praktyczną umiejętność projektowania, programowania i integracji rozproszonych aplikacji czasu rzeczywistego.

Pełny opis:

Celem przedmiotu jest przedstawienie specyfiki i zakresu zastosowania systemów czasu rzeczywistego, wyjaśnienie metodyki projektowania i programowania systemów wbudowanych oraz wprowadzenie do zagadnień bezpieczeństwa i niezawodności systemu. Wykład obejmuje także systemy operacyjne czasu rzeczywistego i sieci przemysłowe. Ćwiczenia laboratoryjne pozwalają studentom nabyć praktyczną umiejętność projektowania, programowania i integracji rozproszonych aplikacji czasu rzeczywistego.

Treść wykładu
Wprowadzenie (2h). Charakterystyka i zakres zastosowania systemów czasu rzeczywistego, model działania systemu, zadania taktowane czasem i taktowane zdarzeniami, klasyfikacja ograniczeń czasowych. Przykłady. Opracowanie oprogramowania systemu wbudowanego.

Sterownik wbudowany (4h). Wymagania stawiane sterownikom wbudowanym. Sprzęg procesowy, podstawowe bloki funkcjonalne, sygnały analogowe i dwustanowe, sterowanie PWM, optoizolacja. Przykłady: karta PCL-718, programy obsługi. Komputery kasetowe i panelowe. Mikrokontrolery scalone, przykłady: 80C51, ARM7TDMI. Metody oszczędzania energii.

Organizacja oprogramowania (4h). Cykliczny program sekwencyjny
(odpytywanie), ręczne szeregowanie zadań, obsługa zdarzeń
sporadycznych. Wykorzystanie przerwań, systemy dwuplanowe
(foreground/background), problem synchronizacji zadań. Sterownik PLC.
Wielozadaniowy system operacyjny. Szeregowanie zadań z ograniczeniami
czasowymi. Szeregowanie RMS i EDF, właściwości algorytmów. Algorytm
serwera sporadycznego.

Przykład implementacyjny (2h). Instalacja sterowana i wymagania
użytkownika, analiza wymagań, projektowanie systemu, wymagania dla
oprogramowania. Projekt i implementacja cyklicznego programu
sterującego. Komunikacja z systemem nadrzędnym, wykorzystanie przerwań.

System operacyjny czasu rzeczywistego (4h). Wymagania stawiane systemom operacyjnym czasu rzeczywistego, model budowy systemu, graf stanów zadania, algorytmy podstawowych operacji podziału czasu procesora. Synchronizacja i komunikacja procesów i wątków, zakleszczenia, inwersja priorytetów. Przegląd systemów i platform sprzętowych.

API programisty (4h). Standard POSIX, tworzenie procesów i wątków, algorytmy szeregowania, sygnały i sygnały kolejkowane, zdarzenia, zarządzanie pamięcią. Narzędzia synchronizacji i komunikacji zadań, anomalia synchronizacji, protokoły obsługi priorytetu. Uzależnienia czasowe, Asynchroniczne operacje we/wy.

Przykład systemu QNX (2h). System czasu rzeczywistego QNX 6.3, zgodność ze standardem POSIX, koncepcja i implementacja spotkania zadań, usługa nazewnicza, obsługa układu przerwań i urządzeń zewnętrznych.

Sieci przemysłowe (3h). Wymagania stawiane sieciom przemysłowym,
rozwiązania warstwy drugiej (liniowej), przegląd stosowanych sieci.
Przykład sieci Profibus: warstwa fizyczna, protokoły i usługi warstwy
liniowej, usługi warstwy aplikacyjnej (FMS), sprzęg programu (QNX ALI).

Metodyka projektowania (3h). Specyfikowanie wymagań, projektowanie systemu, projektowanie oprogramowania, testowanie, dokumentacja i jej powiązanie (traceability). Przykład metody Warda-Mellora.

Bezpieczeństwo i niezawodność (2h). Norma 61508, pojęcia podstawowe, zalecenia i rekomendacje. Projektowanie systemów niezawodnych, tolerancja uszkodzeń.


Zakres laboratorium
Celem laboratorium jest ilustracja pracy kilkuosobowego zespołu projektantów systemu czasu rzeczywistego. Przedmiotem ćwiczenia jest projekt i implementacja zadania realizowanego w środowisku systemu operacyjnego czasu rzeczywistego. Typowe zadania dotyczą opracowania oprogramowania sterującego pracą fragmentu instalacji laboratoryjnej.

Literatura:

  • Sacha K., Systemy czasu rzeczywistego, Wyd. 2 (zmienione), Oficyna Wydawnicza PW, Warszawa, 1999.

  • Sacha K., Laboratorium systemu QNX, Wyd. 2 (zmienione), Oficyna Wydawnicza PW, Warszawa, 2001.

  • Sacha K., Sieci przemysłowe - Profibus, Mikom, 1998.

Metody i kryteria oceniania:

Warunkiem zaliczenia przedmiotu jest niezależne zaliczenie zarówno wykładu, jak i laboratorium. Ocena finalna jest równa średniej ocen z obu części przedmiotu. Ocena z wykładu jest równa średniej ocen z dwóch kolokwiów pisanych w trakcie zajęć. Ocena z laboratorium jest wynikiem oceny wykonania ćwiczeń.

Zajęcia w cyklu "rok akademicki 2016/2017 - sem. letni" (zakończony)

Okres: 2017-02-20 - 2017-09-30
Wybrany podział planu:


powiększ
zobacz plan zajęć
Typ zajęć: Laboratorium, 15 godzin, 112 miejsc więcej informacji
Wykład, 30 godzin, 112 miejsc więcej informacji
Koordynatorzy: Krzysztof Sacha
Prowadzący grup: Krzysztof Sacha
Lista studentów: (nie masz dostępu)
Zaliczenie: Ocena łączna
Jednostka realizująca:

103100 - Instytut Automatyki i Informatyki Stosowanej

Zajęcia w cyklu "rok akademicki 2016/2017 - sem. zimowy" (zakończony)

Okres: 2016-10-01 - 2017-02-19
Wybrany podział planu:


powiększ
zobacz plan zajęć
Typ zajęć: Laboratorium, 15 godzin, 130 miejsc więcej informacji
Wykład, 30 godzin, 130 miejsc więcej informacji
Koordynatorzy: Krzysztof Sacha
Prowadzący grup: Krzysztof Sacha
Lista studentów: (nie masz dostępu)
Zaliczenie: Ocena łączna
Jednostka realizująca:

103100 - Instytut Automatyki i Informatyki Stosowanej

Zajęcia w cyklu "rok akademicki 2015/2016 - sem. letni" (zakończony)

Okres: 2016-02-23 - 2016-09-30
Wybrany podział planu:


powiększ
zobacz plan zajęć
Typ zajęć: Laboratorium, 15 godzin, 112 miejsc więcej informacji
Wykład, 30 godzin, 112 miejsc więcej informacji
Koordynatorzy: Krzysztof Sacha
Prowadzący grup: Krzysztof Sacha
Lista studentów: (nie masz dostępu)
Zaliczenie: Ocena łączna
Jednostka realizująca:

103100 - Instytut Automatyki i Informatyki Stosowanej

Zajęcia w cyklu "rok akademicki 2015/2016 - sem. zimowy" (zakończony)

Okres: 2015-10-01 - 2016-02-22
Wybrany podział planu:


powiększ
zobacz plan zajęć
Typ zajęć: Laboratorium, 15 godzin, 160 miejsc więcej informacji
Wykład, 30 godzin, 160 miejsc więcej informacji
Koordynatorzy: Krzysztof Sacha
Prowadzący grup: Krzysztof Sacha
Lista studentów: (nie masz dostępu)
Zaliczenie: Ocena łączna
Jednostka realizująca:

103100 - Instytut Automatyki i Informatyki Stosowanej

Zajęcia w cyklu "rok akademicki 2014/2015 - sem. letni" (zakończony)

Okres: 2015-02-23 - 2015-09-30
Wybrany podział planu:


powiększ
zobacz plan zajęć
Typ zajęć: Laboratorium, 15 godzin, 112 miejsc więcej informacji
Wykład, 30 godzin, 112 miejsc więcej informacji
Koordynatorzy: Krzysztof Sacha
Prowadzący grup: Krzysztof Sacha
Lista studentów: (nie masz dostępu)
Zaliczenie: Ocena łączna
Jednostka realizująca:

103100 - Instytut Automatyki i Informatyki Stosowanej

Zajęcia w cyklu "rok akademicki 2014/2015 - sem. zimowy" (zakończony)

Okres: 2014-09-29 - 2015-02-22
Wybrany podział planu:


powiększ
zobacz plan zajęć
Typ zajęć: Laboratorium, 15 godzin, 120 miejsc więcej informacji
Wykład, 30 godzin, 120 miejsc więcej informacji
Koordynatorzy: Krzysztof Sacha
Prowadzący grup: Krzysztof Sacha
Lista studentów: (nie masz dostępu)
Zaliczenie: Ocena łączna
Jednostka realizująca:

103100 - Instytut Automatyki i Informatyki Stosowanej

Zajęcia w cyklu "rok akademicki 2013/2014 - sem. letni" (zakończony)

Okres: 2014-02-24 - 2014-09-28
Wybrany podział planu:


powiększ
zobacz plan zajęć
Typ zajęć: Laboratorium, 15 godzin, 112 miejsc więcej informacji
Wykład, 30 godzin, 112 miejsc więcej informacji
Koordynatorzy: Krzysztof Sacha
Prowadzący grup: Krzysztof Sacha
Lista studentów: (nie masz dostępu)
Zaliczenie: Ocena łączna
Jednostka realizująca:

103100 - Instytut Automatyki i Informatyki Stosowanej

Zajęcia w cyklu "rok akademicki 2013/2014 - sem. zimowy" (zakończony)

Okres: 2013-10-01 - 2014-02-23
Wybrany podział planu:


powiększ
zobacz plan zajęć
Typ zajęć: Laboratorium, 15 godzin, 120 miejsc więcej informacji
Wykład, 30 godzin, 120 miejsc więcej informacji
Koordynatorzy: Krzysztof Sacha
Prowadzący grup: Krzysztof Sacha
Lista studentów: (nie masz dostępu)
Zaliczenie: Ocena łączna
Jednostka realizująca:

103100 - Instytut Automatyki i Informatyki Stosowanej

Zajęcia w cyklu "rok akademicki 2012/2013 - sem. letni" (zakończony)

Okres: 2013-02-20 - 2013-09-30
Wybrany podział planu:


powiększ
zobacz plan zajęć
Typ zajęć: Laboratorium, 15 godzin, 112 miejsc więcej informacji
Wykład, 30 godzin, 112 miejsc więcej informacji
Koordynatorzy: Krzysztof Sacha
Prowadzący grup: Krzysztof Sacha
Lista studentów: (nie masz dostępu)
Zaliczenie: Ocena łączna
Jednostka realizująca:

103100 - Instytut Automatyki i Informatyki Stosowanej

Zajęcia w cyklu "rok akademicki 2012/2013 - sem. zimowy" (zakończony)

Okres: 2012-10-01 - 2013-02-19
Wybrany podział planu:


powiększ
zobacz plan zajęć
Typ zajęć: Laboratorium, 15 godzin, 112 miejsc więcej informacji
Wykład, 30 godzin, 112 miejsc więcej informacji
Koordynatorzy: Krzysztof Sacha
Prowadzący grup: Krzysztof Sacha
Lista studentów: (nie masz dostępu)
Zaliczenie: Ocena łączna
Jednostka realizująca:

103100 - Instytut Automatyki i Informatyki Stosowanej

Opisy przedmiotów w USOS i USOSweb są chronione prawem autorskim.
Właścicielem praw autorskich jest Politechnika Warszawska.