ΕΝΣΩΜΑΤΩΜΕΝΑ ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ
| Τίτλος | ΕΝΣΩΜΑΤΩΜΕΝΑ ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ / EMBEDDED SYSTEMS |
| Κωδικός | ΗΦΗ302 |
| Σχολή | Θετικών Επιστημών |
| Τμήμα | Φυσικής |
| Κύκλος / Επίπεδο | 2ος / Μεταπτυχιακό |
| Περίοδος Διδασκαλίας | Χειμερινή |
| Υπεύθυνος/η | Βασίλειος Κωνσταντάκος |
| Κοινό | Όχι |
| Κατάσταση | Ενεργό |
| Course ID | 600016893 |
Πρόγραμμα Σπουδών: ΠΜΣ ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΗ ΦΥΣΙΚΗ (ΡΑΔΙΟΗΛΕΚΤΡΟΛΟΓΙΑ)
Εγγεγραμμένοι φοιτητές: 8
| Κατεύθυνση | Τύπος Παρακολούθησης | Εξάμηνο | Έτος | ECTS |
|---|---|---|---|---|
| ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΗ | Υποχρεωτικό Κατεύθυνσης | 3 | 2 | 8 |
| Τίτλος | ΕΝΣΩΜΑΤΩΜΕΝΑ ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ |
| Ακαδημαϊκό Έτος | 2024 – 2025 |
| Περίοδος Τάξης | Χειμερινή |
| Διδάσκοντες μέλη ΔΕΠ |
|
| Ώρες Εβδομαδιαία | 2 |
| Ώρες Συνολικά | 26 |
| Class ID | 600263089
|
Τρόπος Παράδοσης
- Πρόσωπο με πρόσωπο
Ηλεκτρονική Διάθεση Μαθήματος
- e-Οδηγός Σπουδών https://qa.auth.gr/el/class/1/600263089
- Στον ιστοχώρο του Τμήματος: http://electronics.physics.auth.gr/index.php?lang=gr&sec=courses&sub=postgraduate&courseid=6
- OpenCourses (eClass): https://elearning.auth.gr/course/view.php?id=10371
Γλώσσα Διδασκαλίας
- Ελληνικά (Διδασκαλία, Εξέταση)
- Αγγλικά (Διδασκαλία, Εξέταση)
Μαθησιακά Αποτελέσματα
Οι φοιτητές θα είναι σε θέση να σχεδιάσουν σε επίπεδο αρχιτεκτονικής ένα ενσωματωμένο σύστημα αποτελούμενο από διαφορετικά αισθητήρια όργανα. Θα μάθουν την διαδικασία μοντελοποίησης (π.χ. μέσω LabView), σχεδίασης και υλοποίησης αυτού με την βοήθεια Raspberry Pi. Τέλος, θα εξασκηθούν στη σχεδίαση, προσομοίωση και αποσφαλμάτωση ψηφιακών συστημάτων με τη βοήθεια της γλώσσας περιγραφής υλικού (VHDL) και εμπορικά διαθέσιμων εργαλείων (ModelSim και Xilinx Vivado).
Γενικές Ικανότητες
- Εφαρμογή της γνώσης στην πράξη
- Αναζήτηση, ανάλυση και σύνθεση δεδομένων και πληροφοριών, με τη χρήση και των απαραίτητων τεχνολογιών
- Λήψη αποφάσεων
- Αυτόνομη εργασία
- Άσκηση κριτικής και αυτοκριτικής
- Προαγωγή της ελεύθερης, δημιουργικής και επαγωγικής σκέψης
Περιεχόμενο Μαθήματος
- Ενότητα 1: Εισαγωγή στα Ενσωματωμένα Συστήματα, Σχεδιαστικές προκλήσεις, Μετρικές σχεδιασμού, Τεχνολογία επεξεργαστών, Τεχνολογία σχεδιασμού, Επεξεργαστές γενικού σκοπού: Διαδρομή δεδομένων, Μονάδα ελέγχου, Αναπτυξιακό περιβάλλον, Ροή σχεδιασμού και εργαλεία, Δοκιμή και αποσφαλμάτωση.
- Ενότητα 2: Περιφερειακά: Timers, Μετρητές, Watchdog timer, UART, PWM, Ελεγκτής LCD, Ελεγκτής πληκτρολογίου, Ελεγκτής βηματικού κινητήρα, Μετατροπείς ADC. Μοντελοποίηση αυτών με την βοήθεια κατάλληλου λογισμικού (π.χ. Labview)
- Ενότητα 3: Μνήμη: Τύποι μνημών, Σύνθεση συστήματος μνήμης, Ιεραρχία μνήμης και κρυφή μνήμη, Προηγμένες μνήμες
- Ενότητα 4: Διεπαφή: Αρχές επικοινωνίας και πρωτοκόλλων, Διεπαφές μικροεπεξεργαστών, Διακοπές, DMA, Διαιτησία, Ασύρματη επικοινωνία, Ανίχνευση και διόρθωση λαθών, Σειριακά και Παράλληλα πρωτόκολλα, Ασύρματα πρωτόκολλα.
- Ενότητα 5: Παράδειγμα ψηφιακής κάμερας: Εισαγωγή στην τεχνολογία απλής ψηφιακής κάμερας, Προδιαγραφές, Σχεδιασμός, Υλοποίηση.
- Ενότητα 6: Εξάσκηση στο σχεδιασμό ενσωματωμένων Συστημάτων με τη βοήθεια του Raspberry. Ανάπτυξη κώδικα και υλοποίηση ενσωματωμένων εφαρμογών.
- Ενότητα 7: Εξάσκηση στο σχεδιασμό ενσωματωμένων Συστημάτων με το εργαλείο Xilinx Vivado HLS. Τεχνικές γρήγορης προτυποποίησης, Τεχνικές σύνθεσης από υψηλό επίπεδο.
Λέξεις Κλειδιά
ενσωματωμένα συστήματα, αρχιτεκτονική συστήματος, ψηφιακά συστήματα, γλώσσα περιγραφής υλικού
Τύποι Εκπαιδευτικού Υλικού
- Σημειώσεις
- Διαφάνειες
- Διαδραστικές ασκήσεις
Χρήση Τεχνολογιών Πληροφορίας και Επικοινωνιών
Χρήση Τ.Π.Ε.
- Χρήση Τ.Π.Ε. στη Διδασκαλία
- Χρήση Τ.Π.Ε. στην Εργαστηριακή Εκπαίδευση
- Χρήση Τ.Π.Ε. στην Επικοινωνία με τους φοιτητές
- Χρήση Τ.Π.Ε. στην Αξιολόγηση των Φοιτητών
Περιγραφή
Διαφάνειες μαθήματος, σημειώσεις και αξιοποίηση της πλατφόρμας τηλεκπαίδευσης.
Οργάνωση Μαθήματος
| Δραστηριότητες | Φόρτος Εργασίας | ECTS | Ατομικά | Ομαδικά | Erasmus |
|---|---|---|---|---|---|
| Διαλέξεις | 54 | 2,2 | |||
| Εργαστηριακή Άσκηση | 24 | 1,0 | |||
| Εκπόνηση μελέτης (project) | 100 | 4 | |||
| Συγγραφή εργασίας / εργασιών | 17 | 0,7 | |||
| Εξετάσεις | 5 | 0,2 | |||
| Σύνολο | 200 | 8 |
Αξιολόγηση Φοιτητών
Περιγραφή
Υλοποίηση ψηφιακών συστημάτων με τη χρήση της γλώσσας περιγραφής υλικού VHDL και ανάπτυξη συστήματος καταγραφής μετρήσεων τεχνολογίας IoT με τη χρήση Raspberry.
Μέθοδοι Αξιολόγησης Φοιτητών
- Γραπτή Εξέταση με Ερωτήσεις Πολλαπλής Επιλογής (Διαμορφωτική)
- Γραπτή Εξέταση με Ερωτήσεις Εκτεταμένης Απάντησης (Συμπερασματική)
- Γραπτή Εργασία (Διαμορφωτική, Συμπερασματική)
- Γραπτή Εξέταση με Επίλυση Προβλημάτων (Συμπερασματική)
Βιβλιογραφία
Επιπρόσθετη βιβλιογραφία για μελέτη
1. Frank , Tony Givargis, "Embedded System Design: A unified hardware/software introduction, John Wiley & Sons Inc., 2002"
2. Xilinx, "EDK Concepts, Tools, and Techniques: A hands-on guide to effective embedded system design, 2011"
3. Richard Zurawski, "Embedded Systems Handbook, Second Edition, CRC Press, Taylor & Francis Group, 2009"
4. PEDRONI A. VOLNEI, ΣΧΕΔΙΑΣΜΟΣ ΚΥΚΛΩΜΑΤΩΝ ΜΕ ΤΗ VHDL, Εκδόσεις ΚΛΕΙΔΑΡΙΘΜΟΣ, 2007
Τελευταία Επικαιροποίηση
30-09-2022
