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Projet temps réel pour les systèmes embarqués
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University of Colorado Boulder

Projet temps réel pour les systèmes embarqués

Ce cours fait partie de Spécialisation Systèmes embarqués en temps réel

Sam Siewert

Instructeur : Sam Siewert

3 267 déjà inscrits

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Ce que vous apprendrez

  • Concepts de conception de systèmes en temps réel, décomposition des fonctions et identification des services clés

  • Découplage des E/S du traitement en temps réel pour éviter les dépassements de temps de réponse

  • Utilisation des principes de conception AMP avec la politique de taux monotone, analyse et théorie

  • Utilisation des principes de conception AMP avec le co-traitement en temps réel best-effort et parallèle

Compétences que vous acquerrez

  • Catégorie : Architecture des systèmes
    Architecture des systèmes
  • Catégorie : Analyse d'images
    Analyse d'images
  • Catégorie : Documentation technique
    Documentation technique
  • Catégorie : Architecture logicielle
    Architecture logicielle
  • Catégorie : Vision par ordinateur
    Vision par ordinateur
  • Catégorie : Conception et mise en œuvre du système
    Conception et mise en œuvre du système
  • Catégorie : Données en temps réel
    Données en temps réel
  • Catégorie : Vérification et validation
    Vérification et validation
  • Catégorie : Test du système
    Test du système
  • Catégorie : Conception de logiciels
    Conception de logiciels
  • Catégorie : Revues de conception
    Revues de conception
  • Catégorie : Examen du code
    Examen du code
  • Catégorie : Optimisation des performances
    Optimisation des performances
  • Catégorie : Débogage
    Débogage
  • Catégorie : Systèmes embarqués
    Systèmes embarqués

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Ce cours fait partie de la Spécialisation Systèmes embarqués en temps réel
Lorsque vous vous inscrivez à ce cours, vous êtes également inscrit(e) à cette Spécialisation.
  • Apprenez de nouveaux concepts auprès d'experts du secteur
  • Acquérez une compréhension de base d'un sujet ou d'un outil
  • Développez des compétences professionnelles avec des projets pratiques
  • Obtenez un certificat professionnel partageable

Il y a 5 modules dans ce cours

Le cours final met l'accent sur la construction pratique d'une application utilisant la vision artificielle en temps réel et de multiples services en temps réel pour synchroniser l'état interne de Linux avec une horloge externe via l'observation. Comparez les performances réelles aux performances théoriques et à l'analyse afin de déterminer la gigue de programmation et d'atténuer toute accumulation de latence. La vérification du projet final comprendra la comparaison des journaux d'horodatage du système avec un grand ensemble d'images qui peuvent être encodées dans une vidéo. Le rapport final sera examiné par des pairs et les images capturées et la vidéo seront téléchargées pour une évaluation scénarisée. Résultats d'apprentissage du cours : ● Résultat 1 : Décomposer un problème et un ensemble d'exigences de base en temps réel en modules logiciels et en threads Linux POSIX en temps réel ● Résultat 2 : Analyser les services en termes de C (temps d'exécution), T (période de requête) et D (délais d'achèvement) pour établir la faisabilité et la marge de respect des exigences ● Résultat 3 : Concevoir et construire une solution pour un système Linux natif équipé d'une webcam pour vérifier et démontrer la synchronisation du système à l'aide du traitement de la vision artificielle

Ce module présente le contexte du projet RTES, y compris le concept de "synchronome visuel", dans lequel une caméra est utilisée pour synchroniser le temps entre une horloge externe et un ordinateur embarqué. Le projet nécessite une synchronisation à la fois à 1 Hz et à 10 Hz, où les services temps réel doivent acquérir les images de la caméra, sélectionner les images stables (non floues) et les écrire dans un système de fichiers flash. Le projet nécessite une bonne compréhension de RMA, de l'ordonnancement en temps réel et des principes de conception des systèmes multiservices en temps réel.

Inclus

14 vidéos12 lectures1 devoir1 évaluation par les pairs1 sujet de discussion

14 vidéos•Total 189 minutes
  • Buts du cours et objectifs d'apprentissage•5 minutes
  • Aperçu détaillé du cours avec connaissances préalables supposées•13 minutes
  • Concepts de base utilisés pour le projet RTES•29 minutes
  • Détection du "tic-tac" d'une horloge externe à l'aide de la vision industrielle•11 minutes
  • Évaluation finale du projet RTES par les pairs•31 minutes
  • Vérification de la synchronisation des trames avec l'horloge externe sur chaque trame•0 minutes
  • Démonstration de la solution 1 Hz dans le cadre du projet RTES•4 minutes
  • Démonstration d'une solution à 10 Hz dans le cadre du projet RTES•7 minutes
  • Notations de conception utilisées pour les services logiciels•8 minutes
  • Code Walkthrough : V4L2 (Video for Linux 2) Démonstration de l'interface de la caméra•18 minutes
  • Démonstration de code : Exemple interactif OpenCV de différence de trame•0 minutes
  • Utilisation de Cheddar pour l'analyse temporelle•17 minutes
  • Méthodes générales de traçage et de profilage des systèmes embarqués RT•27 minutes
  • Linux Syslog, GNU Profiling, et HTOP pour le projet RTES•12 minutes
12 lectures•Total 170 minutes
  • Étudiants sans crédit : Bienvenue et où trouver de l'aide•10 minutes
  • AIDE SUPPLÉMENTAIRE : Installation d'un laboratoire à domicile•10 minutes
  • Manuel : RTECS avec Linux et RTOS•10 minutes
  • CODE : CU Boulder Linux Example Code - Public•10 minutes
  • Lignes directrices pour l'examen par les pairs de la qualité du code•10 minutes
  • Guide du code pour les Peer-To-Peer•10 minutes
  • Ressources pour la programmation POSIX Pthread•10 minutes
  • Compétences de base en matière de Makefile à l'aide d'un exemple•10 minutes
  • Rubrique imprimable d'évaluation des projets RTES par les pairs•10 minutes
  • Exécuter avec "sudo" et/ou vérifier les autorisations de fichiers•10 minutes
  • Plus de méthodes de conception de logiciels et de notations•60 minutes
  • Utilisation d'un disque RAM Linux et/ou d'un RAID logiciel•10 minutes
1 devoir•Total 30 minutes
  • Principes de base des systèmes en temps réel•30 minutes
1 évaluation par les pairs•Total 360 minutes
  • Examen par les pairs des services initiaux, des diagrammes RMA et des diagrammes de temps•360 minutes
1 sujet de discussion•Total 10 minutes
  • Présentez-vous•10 minutes

Différentes approches de conception pour le projet RTES sont examinées dans ce module, y compris le démarrage "shot gun", où les tics d'horloge sont détectés une seule fois au début, l'approche de détection continue des tics du synchronome complet, et différentes options pour la mise en œuvre. Les concepteurs du projet RTES doivent choisir une interface de caméra, par exemple une interface V4L2 (Video for Linux 2) vers un pilote UVC (Universal Video Controller), ou une interface OpenCV vers une caméra.

Inclus

7 vidéos4 lectures1 devoir1 évaluation par les pairs

7 vidéos•Total 98 minutes
  • Une conception simple qui ne fonctionne pas et pourquoi•26 minutes
  • Meilleur exemple de conception, mais non tolérant aux pannes•12 minutes
  • Meilleure conception Quelque peu tolérante aux pannes•9 minutes
  • Exemple de conception de la meilleure pratique•17 minutes
  • Détection du tic-tac de l'horloge externe Démonstration du code de démarrage•9 minutes
  • Capture simple de 1800 images en un seul processus•12 minutes
  • Séquencement des services RT à l'aide d'un programmateur d'intervalles logiciel•10 minutes
4 lectures•Total 40 minutes
  • Demande de proposition - Buts et objectifs du projet•10 minutes
  • Télécharger le code de démarrage du projet RTES, le construire et le réviser•10 minutes
  • Notes sur les horloges à utiliser pour le projet RTES•10 minutes
  • Quelques remarques importantes sur Jetson Nano•10 minutes
1 devoir•Total 30 minutes
  • Conception du projet, mise en œuvre et essais fonctionnels•30 minutes
1 évaluation par les pairs•Total 360 minutes
  • Aperçu du code de démarrage du projet•360 minutes

Pour s'assurer qu'une conception en temps réel est correctement mise en œuvre, l'analyse de la synchronisation basée sur l'enregistrement et le traçage du système doit être utilisée pour vérifier que la synchronisation réelle est comparée à la RMA théorique. Ce module fournit une vue d'ensemble des méthodes et suggère les méthodes les plus efficaces pour déboguer et vérifier la synchronisation du projet RTES. Le module comprend un examen par les pairs de la conception et du code à 1 Hz pour aider à l'amélioration du projet RTES pour la synchronisation de l'horloge externe en utilisant des images de caméra avec une horloge analogique à tic-tac.

Inclus

3 vidéos1 lecture1 devoir de programmation1 évaluation par les pairs

3 vidéos•Total 25 minutes
  • Conseils de codage et débogage•3 minutes
  • Analyse : Méthodes de vérification de la synchronisation multiservice•7 minutes
  • Examen des erreurs courantes•14 minutes
1 lecture•Total 10 minutes
  • Les erreurs les plus courantes dans les projets RTES - Une liste à prendre en compte•10 minutes
1 devoir de programmation•Total 180 minutes
  • Projet final Fonctionnement à 1 Hz•180 minutes
1 évaluation par les pairs•Total 360 minutes
  • Examen par les pairs de la monotonicité à 1 Hz et de l'absence d'erreur de fonctionnement•360 minutes

Ce module couvre les méthodes de traçage et de profilage pour l'ensemble de la plate-forme du projet RTES, y compris la mise en réseau, le profilage du système et les méthodes de traçage des services en temps réel en particulier. Le module comprend un examen par les pairs de la conception et du code à 10 Hz pour aider à l'amélioration du projet RTES pour la synchronisation de l'horloge externe avec un chronomètre numérique à ce taux plus élevé que le taux de 1 Hz.

Inclus

3 vidéos1 devoir de programmation1 évaluation par les pairs

3 vidéos•Total 19 minutes
  • Utilisation de Sysprof et de Kernel Shark sous Linux•8 minutes
  • Wireshark - Traçage du transport réseau sous Linux•3 minutes
  • Code Walkthrough : Démonstration de l'utilisation de Syslog pour l'analyse temporelle•7 minutes
1 devoir de programmation•Total 180 minutes
  • Projet final Fonctionnement à 10 Hz•180 minutes
1 évaluation par les pairs•Total 360 minutes
  • 10 Hz - Présentation de la conception•360 minutes

L'ensemble du projet RTES doit être achevé pour ce module. Les étudiants peuvent consulter des conseils et des exemples sur la manière de préparer leur matériel de conception, leur RMA et leur code pour l'examen. Le processus d'inspection pour vérifier et valider la conception sur la base de la grille d'évaluation du projet RTES est également défini ici.

Inclus

3 vidéos1 lecture1 devoir1 évaluation par les pairs

3 vidéos•Total 60 minutes
  • Exemple de démonstration de la conception de l'examen par les pairs - Exemple V4L•21 minutes
  • Exemple de conception d'un examen par les pairs - Exemple OpenCV•25 minutes
  • Notes à emporter et notes finales pour le cours•13 minutes
1 lecture•Total 10 minutes
  • Exemples de projets RTES plus créatifs•10 minutes
1 devoir•Total 30 minutes
  • Projet et bilan final Concepts majeurs•30 minutes
1 évaluation par les pairs•Total 540 minutes
  • Présentation de la conception finale et de la solution RTES•540 minutes

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Ce site cours fait partie du (des) programme(s) diplômant(s) suivant(s) proposé(s) par University of Colorado Boulder. Si vous êtes admis et que vous vous inscrivez, les cours que vous avez suivis peuvent compter pour l'apprentissage de votre diplôme et vos progrès peuvent être transférés avec vous.¹

 

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U

University of Colorado Boulder

Master of Science in Electrical and Computer Engineering

Diplôme · 2 years

¹La réussite de la candidature et de l'inscription est requise. Les conditions d'admissibilité s'appliquent. Chaque établissement détermine le nombre de crédits reconnus en complétant ce contenu qui peut compter pour les exigences du diplôme, en tenant compte de tout crédit existant que vous pourriez avoir. Cliquez sur un cours spécifique pour plus d'informations.

Instructeur

Sam Siewert
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    Real-Time Embedded Systems Theory and Analysis

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    Real-Time Embedded Systems Concepts and Practices

    Cours

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