DSX - Sistemas Digitales Utilizando Linux Incrustado

Transcripción

1 Unidad responsable: Unidad que imparte: Curso: Titulación: Créditos ECTS: ETSETB - Escuela Técnica Superior de Ingeniería de Telecomunicación de Barcelona EEL - Departamento de Ingeniería Electrónica GRADO EN INGENIERÍA DE SISTEMAS ELECTRÓNICOS (Plan 2009). (Unidad docente Optativa) GRADO EN CIENCIAS Y TECNOLOGÍAS DE TELECOMUNICACIÓN (Plan 2010). (Unidad docente Optativa) GRADO EN INGENIERÍA DE TECNOLOGÍAS Y SERVICIOS DE TELECOMUNICACIÓN (Plan 2015). (Unidad docente Optativa) GRADO EN INGENIERÍA TELEMÁTICA (Plan 2010). (Unidad docente Optativa) GRADO EN INGENIERÍA DE SISTEMAS AUDIOVISUALES (Plan 2009). (Unidad docente Optativa) GRADO EN INGENIERÍA DE SISTEMAS DE TELECOMUNICACIÓN (Plan 2010). (Unidad docente Optativa) 6 Idiomas docencia: Catalán, Castellano, Inglés Profesorado Responsable: Otros: MANUEL DOMÍNGUEZ JUAN A. CHÁVEZ, VICENTE JIMÉNEZ, JOAN PONS Capacidades previas Conocimiento del lenguaje de programación C. Metodologías docentes - Clases expositivas. - Clases de laboratorio. - Trabajo en grupo (no presencial). - Presentaciones orales. - Pruebas de respuesta corta. Objetivos de aprendizaje de la asignatura - Conocer las características principales de un sistema encastado. - Saber programar y gestionar sistemas encastados basados en entornos Linux, incluyendo el diseño de software de bajo nivel para controlar elementos de hardware (drivers). - Saber programar y desarrollar una interfaz de un entorno encastado basado en Linux con un sistema digital implementado mediante FPGAs. - Saber criterios de diseño sobre temporización, gestión de señales de reloj y síntesis de frecuencia aplicados a dispositivos programables. - Saber técnicas de procesado de señal con FPGAs. - Saber técnicas de control y comunicación con periféricos diversos: ADC, Memorias, etc. 1 / 5

2 Horas totales de dedicación del estudiantado Dedicación total: 150h Horas grupo grande: 13h 8.67% Horas grupo pequeño: 39h 26.00% Horas aprendizaje autónomo: 98h 65.33% 2 / 5

3 Contenidos 1. Introducción a los sistemas Linux encastados Dedicación: 20h Grupo grande/teoría: 3h Grupo pequeño/laboratorio: 4h Aprendizaje autónomo: 13h - Introducción a los sistemas encastados: concepto, núcleo del sistema, placas y herramientas de desarrollo, procedimiento de diseño, mercado y principales fabricantes. - Introducción al sistema GNU Linux. Sistema de archivos, / proc file system. - Shell de Linux, comandos y scripts. - Compilación, ejecución y depuración de programas en sistemas Linux encastados. - Aspectos básicos de concurrencia: scheduler, preemptive kernels. 2. Herramientas de programación en sistemas Linux Dedicación: 38h Grupo pequeño/laboratorio: 11h Aprendizaje autónomo: 25h - Programación concurrente: threads, forks. - Sincronización de procesos: semáforos POSIX, Mutexes. - Tuberías (pipes). - Semáforos System V. 3. Desarrollo de drivers Dedicación: 23h Grupo pequeño/laboratorio: 6h Aprendizaje autónomo: 15h Utilización de drivers: - Control de pines GPIO mediante archivos virtuales, UARTs, etc. - Comunicación con buses (SPI, I2C, etc.) - Utilidades de módulos. Programación de drivers: - Llamadas al sistema: open, read, write, close, ioctl. - Gestión de memoria. - Gestión de interrupciones. Gestión de hardware del sistema. - Control con drivers de hardware programado en FPGAs. 3 / 5

4 4. Configuración del sistema Dedicación: 23h Grupo pequeño/laboratorio: 6h Aprendizaje autónomo: 15h - Compilación de kernel, - Gestión del sistema, selección de aplicaciones, scripts de arranque. - Control de código fuente: GIT. - Instalación y configuración del U-Boot. 5. Técnicas de diseño con FPGAs Dedicación: 46h Grupo grande/teoría: 4h Grupo pequeño/laboratorio: 12h Aprendizaje autónomo: 30h - Temporización, gestión de señales de reloj y síntesis de frecuencia. - Conectividad (buses). - Procesado del señal con FPGAs. - Periféricos: ADC, memorias. Planificación de actividades LABORATORIO Dedicación: 39h Grupo pequeño/laboratorio: 39h Prácticas de programación de un sistema Beaglebone y de un sistema DE-2, basado en una FPGA, primero por separado y luego conectándolos. Se harán una serie de prácticas guiadas donde se utilizarán las técnicas de programación presentadas en clase. En una segunda fase se harán o bien mejoras del sistema anterior o bien un proyecto completo de programación abierto. (CAST) PRESENTACIONS ORALS Dedicación: 0h 30m Grupo grande/teoría: 0h 30m Presentación oral del proyecto libre realitzado en el laboratorio. 4 / 5

5 Sistema de calificación La nota final de la asignatura proviene de la calificiación de la evaluación continuada (controles y trabajos realizados durante el curso y prácticas de laboratorio) y del examen final, aplicando el siguiente baremo: Examen final: 15% Controles: 10% Trabajos y prácticas de laboratorio: 75% Bibliografía Básica: M. Kerrisk. The linux programming interface: a Linux and UNIX system programming handbook.. San Francisco: No Starch Press, ISBN Hallinan, Christopher. Embedded linux primer: a practical real-world approach. 2nd. revised ed. Prentice-Hall, ISBN / 5