Dr. Baruch Zoltan Francisc
Profesor

Sisteme de calcul dedicate

Programa analitică a cursului


INTRODUCERE

SISTEME DE CALCUL DEDICATE
APLICAȚII
CARACTERISTICI
TEHNOLOGII
  • Tehnologii de procesoare: Procesoare de uz general; Procesoare dedicate; Procesoare specifice aplicației
  • Tehnologii de fabricație: VLSI; ASIC; PLD; PLA; PAL; CPLD; FPGA
  • Tehnologii de proiectare

MODELE ȘI LIMBAJE PENTRU SPECIFICAȚIA SISTEMELOR

INTRODUCERE
TIPURI DE MODELE
MODELE ȘI LIMBAJE
EXEMPLU
MODELE ORIENTATE PE STARE
  • Automat cu stări finite
  • Automat cu stări finite și căi de date
  • Rețea Petri
  • Automat cu stări finite ierarhice concurente
MODELE ORIENTATE PE ACTIVITATE
  • Graf al fluxului de date
  • Graf al fluxului de control
MODELE ORIENTATE PE STRUCTURĂ
MODELE ORIENTATE PE DATE
  • Diagrama entitate-relație
  • Diagrama Jackson
MODELE ETEROGENE
  • Graf al fluxului de control/date
  • Diagrama de structură
  • Model obiectual
  • Automat de stare al programului
LIMBAJE PENTRU SPECIFICAȚIA SISTEMELOR
  • Cerințe pentru specificația sistemelor dedicate
  • HardwareC
  • SystemC
  • Statecharts
  • SysML: Prezentare generală; Blocuri; Diagrama de definiție a blocurilor; Diagrama internă a blocului; Cerințe; Diagrama parametrică

INTERFEȚE DE COMUNICAȚIE

INTERFEȚE SERIALE
  • Interfața RS-232: Modelul comunicației seriale; Tipuri de comunicație serială; Comunicația asincronă; Comunicația sincronă; Standardul RS-232; Semnalele interfeței RS-232; Controlul fluxului de date; Cabluri seriale; Exemplu de interfață RS-232
  • Interfața RS-422
  • Interfața RS-485
  • Interfața I2C: Prezentare generală; Condiții de start și de stop; Validitatea datelor; Transferuri pe magistrală; Versiuni; Exemplu de interfață I2C
  • Interfața SPI: Prezentare generală; Semnalele interfeței; Funcționarea; Avantaje și dezavantaje; Comparație cu interfața I2C; Aplicații; Exemplu de interfață SPI
  • Interfața USB: Prezentare generală; Caracteristici; Topologia magistralei; Versiuni USB; Cabluri și conectori; Interfața electrică; Tipuri de transfer; Exemplu de interfață USB
  • Interfața CAN: Prezentare generală; Transmisia datelor; Formatul mesajelor; Aplicații; Exemple de circuite de interfață; Interfața FlexRay
INTERFEȚE PARALELE
  • VME: Prezentare generală; Variante VME; Module și conectori; VXS
  • PCI-104
  • PCI/104-Express și PCIe/104
  • CompactPCI
INTERFEȚE ȘI PROTOCOALE FĂRĂ FIR
  • Bluetooth: Semnale de ceas; Frecvențe radio; Clase de dispozitive; Versiuni; Avantaje; Dezavantaje
  • IEEE 802.11: Standardul original IEEE 802.11; IEEE 802.11b; IEEE 802.11g; IEEE 802.11n; IEEE 802.11ac; IEEE 802.11ad; IEEE 802.11ax
  • IEEE 802.15.4
  • ZigBee

PERIFERICE PENTRU SISTEME DEDICATE

CONTOARE ȘI CONTOARE DE TIMP
  • Contoare
  • Contoare de timp
  • Contor de timp simplu
  • Contor de timp cu semnal de terminare
  • Contor de timp cascadat
  • Contor de timp cu prescalare
  • Contor de timp pentru supraveghere
CONTROLERE LCD
CONTROLERE PENTRU MINITASTATURI
CONVERTOARE A/D
CONVERTOARE D/A
CEASURI DE TIMP REAL
MODULATOARE ÎN LĂȚIME A IMPULSURILOR
SENZORI
  • Senzori de temperatură
  • Senzori de lumină
  • Accelerometre
  • Senzori de presiune
  • Senzori pentru câmpul magnetic
CONTROLERE PENTRU COMANDA MOTOARELOR

MICROCONTROLERE

MICROCONTROLERE 8051
  • Arhitectura 8051
  • Organizarea memoriei: Memoria de program; Memoria internă de date; Memoria externă de date
  • Registre cu funcții speciale
  • Porturi de I/E
MICROCONTROLERE PIC
  • Prezentare generală
  • Arhitectura PIC24H
MICROCONTROLERE AVR
  • Prezentare generală
  • Arhitectura megaAVR: Nucleul UCP; Tipuri de memorii; Porturi de I/E
MICROCONTROLERE DSP

PROCESOARE DEDICATE

PROCESOARE ARM
  • Prezentare generală
  • Arhitecturile ARMv1 .. ARMv6
  • Arhitectura ARMv7: Prezentare generală; Extensia ARM NEON; Extensia ARM TrustZone; Tehnologia ARM MPCore; Tehnologia ARM big.LITTLE
  • Arhitectura ARMv8: Prezentare generală; Starea de execuție AArch32; Starea de execuție AArch64
PROCESOARE INTEL
  • Procesoarele Intel Atom Z37xx
  • Procesoarele Intel Xeon
PROCESOARE AMD
  • Procesoarele AMD Embedded G-Series
  • Procesoarele AMD Embedded R-Series
  • Procesoarele AMD Ryzen Embedded

DEZVOLTAREA PROGRAMELOR

DEZVOLTAREA PROGRAMELOR DEDICATE
ETAPELE DEZVOLTĂRII PROGRAMELOR
  • Compilarea
  • Linkeditarea
  • Relocarea
MONITOARE DE DEPANARE
  • Monitorul RedBoot
DEPANATOARE LA DISTANȚĂ
  • Depanatorul GNU: Prezentare generală; Protocolul RSP; Exemple de comenzi GDB
COMUNICAȚIA PROGRAMELOR CU PERIFERICELE
  • Registre de control și de stare
  • Drivere pentru periferice

IMPLEMENTAREA SISTEMELOR DEDICATE

INTRODUCERE
GESTIUNEA TASKURILOR
OPTIMIZĂRI DE NIVEL ÎNALT
  • Conversia din virgulă mobilă în virgulă fixă
  • Transformări simple ale buclelor
  • Divizarea buclelor
PARTIȚIONAREA HARDWARE/SOFTWARE
COMPILATOARE PENTRU SISTEME DEDICATE
  • Introducere
  • Compilarea pentru reducerea energiei
  • Compilarea pentru procesoarele de semnal
SCALAREA TENSIUNII ȘI GESTIUNEA ENERGIEI
  • Scalarea dinamică a tensiunii
  • Gestiunea dinamică a energiei


Actualizat la: 28 septembrie 2019