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Systèmes embarqués

 

  • Chapitre 1 : Historique des systèmes embarqués
    1. Rappels sur les microprocesseurs,
    2. microcontrôleurs, FPGA, DSP
    3. Rappels sur les architectures CISC, RISC, SSI, MSI, LSI, VLSI, ULSI
  • Chapitre 2 : Définition d'un système embarqués
    1. Définition,
    2. Spécifications,
    3. caractéristiques,
    4. utilisations,
    5. réalisations des systèmes embarqués.
    6. Pourquoi un système embarqué
  • Chapitre 3 : Méthodologie de conception d'un système embarqué
    1. Architecture logicielle et matérielle d'un système embarqué : (Processeur embarqué, mémoires, système multibus, pipeline d'exécution, …).
    2. Différentes étapes de conception d'un système embarqué : du composant matériel jusqu’à l'application logicielle.
    3. Exemples de systèmes embarqués utilisés dans différents domaines.
    4. Optimisation des architectures (software et hardware) : temps d'exécution, capacité, coût, …
    5. Co-design : jumelage entre le matériel et le logiciel, entre DSP et FPGA, … (Méthodologie de conception qui supporte le développement coopératif et concurrent des parties logicielles et matérielles : cospécification, co-développement et co-vérification …)
    6. Commande des systèmes embarqués.
  • Chapitre 4 : Problématiques d'un système embarqué
    1. Notions des systèmes embarqués critiques,
    2. systèmes embarqués temps réel.
    3. Sources de contraintes de temps dans un système embarqué.
    4. Conséquences de dégradation du fonctionnement,
    5. Notion de chien de garde,
    6. Sureté
  • Chapitre 5 : Applications
    1. Le contenu de ce chapitre est entièrement laissé à l'appréciation de l'enseignant.
    2. Il est dévolu à la conception d’un système embarqué.
    3. Présenter les deux aspects hardware et software en utilisant soit la solution Microprocesseur/Assembleur ou bien FPGA/VHDL ou bien Microcontrôleur/C++, 
    4. Choix de l'exécution séquentielle ou parallèle
  •  Réflexion sur le matériel nécessaire et le contenu du programme soft 
    1.  Conception d'un système de condamnation centrale d'une voiture : PIC/Assembleur, Arduino/C+,
  •  Utilisation des fonctions de conversions Analogique/Numérique ADC-DAC et les interfaces I2S, I2C (conversion Série-Parallèle)
    1.  Conception d'un PID pour asservir un moteur à courant continu (FGPA/VHDL)
  • Générateur de fréquences
    1. Diviseur de fréquence (division entière ou non entière).
    2. Conception de la commande PWM pour commander un moteur courant continu (augmenter/diminuer la vitesse, sens de rotation, …)
  • Optimisation de l'architecture
    1. Conception d'un filtre numérique FII, FIR, …
  • Divers : Conception d'une montre
    1. Utilisation d’un clavier, d’un afficheur LCD,
    2.  Communication sérielle (RS232) entre FPGA et Arduino,
  • Exemple de Co-design
    1. Utilisation de microprocesseurs softs sur un FPGA pour réaliser un système embarqué, utilisation simultanée de l'assembleur et du VHDL ou C.
    2. Conception d'un système sous FPGA/VHDL, en utilisant les microprocesseurs soft microblaze, picoblaze , IP Cores