Especificação, Modelação e Projecto de Sistemas Embutidos › 45866

código no paco
45866
área científica
Informática / Ciência e Tecnologia da Programação
créditos
6
escolaridade
ensino teórico-prático (TP) - 3 horas/semana
idioma(s) de lecionação
a inserir brevemente
objectivos

1. Conhecer a especificidade dos sistemas embutidos por oposição a sistemas computacionais genéricos e identificar as diversas vertentes das restrições que lhes aparecem normalmente associadas;

2. Conhecer o ciclo de projecto de sistemas embutidos;

3. Conhecer alguns dos paradigmas de modelação de sistemas embutidos mais representativos, compreender a sua complementaridade e reconhecer as suas limitações;

4. Compreensão do papel da simulação no projecto e desenvolvimento de sistemas embutidos;

5. Desenvolver capacidade de utilização dos conhecimentos adquiridos nas diversas fases do projecto de sistemas embutidos, envolvendo nomeadamente a especificação, a modelação, a simulação e a síntese.

competências
  • Realizar a especificação e modelação e de sistemas embutidos, seleccionando as metodologias mais adequadas.
  • Utilização de técnicas e ferramentas de modelação e simulação.

  • Capacidade de efectuar o teste, verificação e validação de sistemas embutidos.

  • Prossecução de estudos de pós-graduação na área respectiva.

conteúdos

1. Definição de sistema embutido e estudo dos principais domínios de aplicação;

2. Caracterização dos requisitos de sistemas embutidos quer funcionais quer não funcionais, tais como pontualidade, fiabilidade, eficiência na utilização dos diversos recursos associados, etc.;

3. Especificação de sistemas embutidos e seus requisitos;

4. Estudo de alguns modelos de computação frequentemente usados na especificação de sistemas embutidos:

- StateCharts;

- SDL;

- Task Graphs;

- Multi-Thread Graphs;

- Khan Networks;

- SDF;

- Petri Nets;

5.Testes, validação e verificação formal. A linguagem Uppaal;

6. Estudo de algumas técnicas e ferramentas de modelação e simulação, bem como sua sua utilização no ciclo de desenvolvimento: modelação-simulação-refinamento.

avaliação

Avaliação da componente teórica

A nota da componente teórica (NT) será a nota do exame final.

Avaliação da componente prática

A avaliação da componente prática (NP) é realizada com base num trabalho de investigação e num mini-projecto desenvolvido ao longo da segunda metade do semestre. O trabalho de investigação inclui a realização de uma apresentação na aula, seguida de discussão. O mini-projecto inclui os seguintes elementos: demonstração, apresentação, relatórios e livro de registos.

Classificação final

A classificação final (NF) na disciplina será

NF = 0.5 NT + 0.5 NP

Para efeitos de aprovação na disciplina, é obrigatória a obtenção de uma classificação não inferior a 7 (sete) valores em cada uma das componentes.

requisitos

Formação básica nas áreas de arquitectura de computadores, programação procedimental e engenharia de software.

metodologia

Os métodos utilizados no ensino de cada componente dão um papel de relevo ao aluno. Na componente teórica, as aulas contém para além de uma parte expositiva onde se transmitem os conceitos relacionados com a matéria, uma parte de resolução de problemas ilustrativos e de discussão dos conceitos e resultados em que os alunos deverão assumir um papel interventivo. Para fomentar este papel, as intervenções dos alunos são objecto de avaliação. Por outro lado, para se promover um contacto dos alunos com o meio de investigação, recorrer-se-á à distribuição de artigos técnicos e/ou científicos seleccionados, solicitando aos alunos que apresentem um breve resumo dos artigos em contexto de aula. No que diz respeito à parte expositiva, far-se-á uso alargado de um PC para projecção de slides e uso de ferramentas. É também usado um quadro e faz-se ainda frequente uso da ligação à Internet para acesso a recursos “online”.

Na primeira metade do semestre a componente prática inclui uma sequência de trabalhos que se destinam a desenvolver um capacidades mínimas de utilização de algumas técnicas e ferramentas. Estes trabalhos incluem uma componente inicial de carácter essencialmente ilustrativo, seguida da realização de uma uma pequena tarefa a ser desenvolvida autonomamente pelos alunos. Esta última componente é sujeita a avaliação. Na segunda metade do semestre decorre o mini-projecto, desenvolvido de forma relativamente autónoma pelos alunos. Independentemente do projecto constituir um importante elemento de avaliação, é fortemente promovida a partilha de experiências entre os vários alunos e potencia-se a utilização de aspectos desenvolvidos por uns grupos nos trabalhos de outros. No entanto, esta partilha só é aceite se as fontes forem devidamente referidas. Acreditamos que esta metodologia facilita o esclarecimento de dúvidas e a ultrapassagem de dificuldades por parte dos alunos e que os educa no sentido de utilizar o máximo de matéria-prima disponível para o trabalho que têm em mãos mas sempre referindo a respectiva fonte. A última semana é dedicada à apresentação dos projectos, os quais deverão ser devidamente documentados através de um relatório e de um livro de registo.

bibliografia base
Embedded System Design - Embedded Systems Foundations of Cyber-Physical Systems / Marwedel, P. / 2011 Embedded Systems and Software Validation / Roychoudhury, A./ 2009 Hard Real-Time Computing Systems: Predictable Scheduling Algorithms and Applications / Buttazzo, G. C. / 2011 Modeling embedded systems and SoCs: concurrency and time in models of computation / Jantsch, A. / 2004
bibliografia recomendada

- Marwedel, P., Embedded System Design - Embedded Systems Foundations of Cyber-Physical Systems, 2nd Edition, 2011, Springer, ISBN 978-94-007-0256-1

- Buttazzo, G. C. (2011). Hard Real-Time Computing Systems: Predictable Scheduling Algorithms and Applications. 3rd Edition, Springer, ISBN-10: 1461406757.

- Roychoudhury, A. Embedded Systems and Software Validation, Morgan Kaufmann Series in Systems on Silicon, 2009, ISBN: 0123742307

- Jantsch, A., Modeling embedded systems and SoCs: concurrency and time in models of computation, Morgan Kaufmann, 2004, ISBN: 1-55860-925-3

- Ohlin, M., Henriksson, D., Cervin, A., TrueTime 1.5 – Reference Manual, Department of Automatic Control, Lund University, Sweden, 2007

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