Información básica sobre el curso

Objetivo de la Unidad Curricular

Al finalizar el curso el estudiante será capaz de:

• Definir sistemas embebidos y sistemas embebidos de tiempo real, e identificar sus características. 

• Describir el proceso de compilación de una aplicación, la inicialización de datos, el arranque de programa y el cargado de programa. 

• Programar utilizando control de versiones. 

• Describir el hardware asociado a un sistema embebido. Describir los conceptos y bloques básicos de microcontroladores y periféricos más relevantes. 

• Utilizar e interpretar documentación técnica compleja (manuales de usuario, hojas de datos, etc.). 

• Describir el flujo de ejecución de un microcontrolador: contexto principal y de interrupciones. Describir la secuencia de ejecución de interrupciones. Reconocer el problema de datos compartidos. Identificar los tiempos involucrados en las interrupciones. 

• Describir las principales arquitecturas de software e identificar sus características. Comparar las ventajas y desventajas de cada una. Seleccionar la arquitectura adecuada para una aplicación particular. 

• Conocer los conceptos básicos de los sistemas operativos para tiempo real. En particular el concepto de tareas, estados de una tarea, el rol del planificador, y la vinculación entre tareas y datos.

• Analizar y aplicar técnicas de reducción del consumo a nivel circuito y a nivel sistema, y de programación para bajo consumo. 

• Definir los principales conceptos de test. Identificar las diferencias entre test en PC y test en sistemas embebidos. Describir los métodos de test embebido: en host y con simuladores. 

• Diseñar el hardware y desarrollar el software embebido para implementar un sistema basado en microcontrolador. En particular, balanceando adecuadamente el procesamiento que se realiza dentro de las interrupciones y en la tarea, y separando el código dependiente del independiente de hardware. 

• Enfrentarse a un problema real e implementar una solución al mismo utilizando un sistema embebido para tiempo real.

Unidades Temáticas

1. Introducción y conceptos básicos: introducción a los sistemas embebidos y sistemas embebidos de tiempo real, hardware en sistemas embebidos, metodologías de  desarrollo de software embebido. 

2. Microcontroladores e interrupciones: arquitectura de microprocesadores y microcontroladores,  periféricos,fundamentos de las interrupciones, latencia, el problema de datos compartidos. 

3. Arquitecturas de software embebido: Round-Robin, Round-Robin con interrupciones, planificación por encolado de funciones,  y sistema operativo para tiempo real. Análisis y selección de arquitectura. 

4. Introducción a los sistemas operativos para t iempo real: tareas y el estado de una tarea, el planificador, vinculación entre  tareas y datos, semáforos y datos compartidos. Cola de mensajes, buzones y pipes, funciones de temporizado, eventos, manejo de memoria, manejo de  rutinas de atención a interrupciones.

5. Sistemas embebidos de bajo consumo: técnicas de reducción del consumo a nivel circuito y a nivel sistema. Programación para bajo consumo.

6. Criterios básicos de diseño de un sistema embebido: criterios generales y  específicos de sistemas operativos para tiempo real.

7. Otros temas de sistemas e mbebidos: diseño basado en modelos, test y técnicas para confiabilidad en sistemas críticos, etc.

Libro del curso