Progettazione di sistemi embedded (2017/2018)

Codice insegnamento
4S02911
Docente
Franco Fummi
Coordinatore
Franco Fummi
crediti
6
Settore disciplinare
ING-INF/05 - SISTEMI DI ELABORAZIONE DELLE INFORMAZIONI
Lingua di erogazione
Italiano
Periodo
I sem. dal 2-ott-2017 al 31-gen-2018.

Orario lezioni

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Obiettivi formativi

Il corso si propone di presentare le tecniche per la progettazione automatica di sistemi embedded a partire dalla loro specifica per passare attraverso la verifica, la sintesi automatica e il collaudo. Il corso presenta i principali linguaggi per affrontare questo progetto e i più avanzati strumenti automatici per la loro manipolazione.
A completamento del corso, gli studenti saranno in grado di comprendere le componenti principali di un sistema embedded e avranno le conoscenze necessarie per poter:
- identificare a partire dalle specifiche la miglior architettura per un sistema embedded;
- partizionare una funzinalità tra hw, sw con attenzione alla rete e ai sistemi operativi;
- modellare, progetatre e verificare dispositivi digitali complessi;
- sviluppare software emebdded e interagire con architetture IoT e cloud.

Programma

* Introduzione ai sistemi embedded:
- definizione dei campi di applicazione, caratteristiche generali, caratteriste comuni.

* Modellazione di sistemi embedded:
- problematiche generali della modellazione dei sistemi embedded,
- linguaggi per la descrizione dei sistemi embedded.

* Varianti tecnologiche per la realizzazione:
- panoramica delle possibili architetture embedded,
- concetto di piattaforma, componenti di una piattaforma.

* La progettazione a livello di Sistema:
- il flusso di progettazione dal livello architetturale - comportamentale - logico – fisico.

* Il linguaggio SystemC a livello TLM e AMS:
- il modello transazionale per la descrizione di un sistema e la sua rappresentazione in linguaggio SystemC,
- le librerie AMS.

* Introduzione alla verifica funzionale basata su asserzioni (ABV):
- concetto di asserzione, la verifica delle asserzioni mediante simulazione.

* La progettazione Platform Based:
- il raffinamento di una descrizione comportamentale,
- la sintesi ad alto livello, il mapping su una piattaforma embedded.

* Il software embedded:
- la derivazione del software dal linguaggio di sistema,
- il ruolo del sistema operativo, la generazione automatica,
- interazione tra IoT e cloud.

* La cosimulazione HW/SW/NET:
- il concetto di cosimulazione,
- le architetture per la cosimulazione,
- il progetto con hardware in the loop.

* Il linguaggio VHDL/SystemC a livello RT:
- i linguaggi per la descrizione dell'hardware,
- il livello di descrizione a trasferimento tra registri.

* La sintesi dal livello RT:
- i template per la sintesi dai linguaggi,
- la sintesi automatica, la relazione con la sintesi logica.

* Il problema del collaudo:
- introduzione al problema del collaudo,
- problematiche generali e strumenti,
- ruolo dell'affidabilità nei sistemi embedded,
tecniche per aumentarla e misurarla.

Testi di riferimento
Autore Titolo Casa editrice Anno ISBN Note
Daniel D. Gajski Embedded system design: modeling, synthesis and verification Springer 2009 978-1-4419-0504-8
Soonhoi Ha, Jürgen Teich Handbook of Hardware/Software Codesign (Edizione 1) Springer Netherlands 2017 ISBN 978-94-017-7266-2

Modalità d'esame

L'esame è composto da due parti: teoria e laboratorio.
Per superare l'esame, gli studenti devono mostrare che:
- hanno compreso i principi delle architetture di sistemi embedded;
- sono in grado di modellare e simulare un sistema embedded complesso;
- sono in grado di progettare, verificare e testare un dispositivo digitale complesso;
- sono in grado di sviluppare software embedded che interagisce con il sistema operativo e la rete;
- sono in grado di applicare le conoscenze acquisite per risolvere scenari applicativi descritti mediante esercizi, domande e progetti.

L'esame finale consiste in una prova scritta contenente domande e esercizi.
È inoltre necessario fornire una relazione di tutte le attività di laboratorio per completare l'esame.

Materiale didattico

Documenti

Statistiche per i requisiti di trasparenza (Attuazione Art. 2 del D.M. 31/10/2007, n. 544)

I dati relativi all'AA 2017/2018 non sono ancora disponibili