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Academic Year/course: 2023/24

440 - Bachelor's Degree in Electronic and Automatic Engineering

29844 - Real-Time Systems


Syllabus Information

Academic year:
2023/24
Subject:
29844 - Real-Time Systems
Faculty / School:
110 - Escuela de Ingeniería y Arquitectura
Degree:
440 - Bachelor's Degree in Electronic and Automatic Engineering
ECTS:
6.0
Year:
4
Semester:
First semester
Subject type:
Optional
Module:
---

1. General information

The objective of the subject is to train the student in the programming techniques of real-time embedded systems that are used in complex systems that perform concurrent activities. We study how to integrate the different activities of a system (control of each actuator, mission, console, communications) in such a way that both temporal and functionalrequirements are met.

This subject builds on the knowledge acquired in the course Fundamentals of Computer Science and Programmable e-Electronic Systems.

This objective is aligned with targets 9.5 and 9.c of Sustainable Development Goal 9, SDG, of the 2030 Agenda ( https://www.un.org/sustainabledevelopment/es/).

2. Learning results

  • Know and apply real time system development techniques. In particular: Real-time applications concurrent, real-time kernels, task-based application analysis and scheduling (Deadline Monotonic).
  • Have a working knowledge of the above aspects of real-time system development. The subject has a large practical component and a real application will be developed on a processor using a core and the C language.

3. Syllabus

  • Introduction to real-time systems.
  • The F28377S.
  • Real Time Operating Systems. Concurrence.
  • Time Measurement and Control.
  • SYS-BIOS. Concurrence and Time
  • Planning with static priorities: Deadline Monotonic.
  • Shared resources and communications between tasks.
  • Inheritance protocols and priority ceiling.
  • Aperiodic tasks.
  • Advanced topics. Planning with dynamic priorities.
  • Advanced topics. Distributed systems.
  • Fault tolerance.

 

4. Academic activities

  • Participative lectures (30 hours).
  • Problem classes and case resolution (15 hours).
  • Laboratory practices (15 hours). There will be five three-hour sessions in which the working groups will develop a project.
  • Personal study and work (86 hours).
  • Assessment tests. (4 hours).

5. Assessment system

  • Project (60%): Students will be organized in groups of two. The project will consist of the development of a real-time embedded system: a mobile robot. The mechanical part, actuators, sensors and electronics will not be the subject of the project except for interconnections or small signal adaptation details. The following will be the object of the project: modeling or identification of components, design and implementation of controllers and servos, microcontroller programming, tuning and verification of requirements. The project should be defended by team members with an oral presentation incorporating a demonstration of the proper functioning of the developed device. The grade will take into account the group work developed and the contribution of each member . Grading from 0 to 10 points, representing 60% of the overall grade. The defense will be carried out in the framework of the global tests of the Official Calls.
  • Final Exam (40%): Composed of theoretical-practical questions and problems, to be carried out in the Official Calls. Grading from 0 to 10 points; it will represent 40% of the student's overall grade A minimum grade of 3.5 points must be obtained to pass . The correctness of the answers will be assessed, developments, designs and results


Curso Académico: 2023/24

440 - Graduado en Ingeniería Electrónica y Automática

29844 - Sistemas de tiempo real


Información del Plan Docente

Año académico:
2023/24
Asignatura:
29844 - Sistemas de tiempo real
Centro académico:
110 - Escuela de Ingeniería y Arquitectura
Titulación:
440 - Graduado en Ingeniería Electrónica y Automática
Créditos:
6.0
Curso:
4
Periodo de impartición:
Primer semestre
Clase de asignatura:
Optativa
Materia:
---

1. Información básica de la asignatura

El objetivo de la asignatura es formar al alumno en las técnicas de programación de sistemas empotrados de tiempo real que se utilizan en sistemas complejos que realizan actividades concurrentes.  Se estudia la forma de integrar las diferentes actividades de un sistema (control de cada actuador, misión, consola, comunicaciones) de forma que se cumplan los requisitos tanto temporales como funcionales. 
Esta asignatura se monta sobre los conocimientos adquiridos en las asignatura Fundamentos de Informática y Sistemas eElectrónicos Programables.
Este objetivo está alineado con las metas 9.5 y 9.c del Objetivo 9 de Desarrollo Sostenible, ODS, de la Agenda 2030 (https://www.un.org/sustainabledevelopment/es/).

2. Resultados de aprendizaje

  • Conoce y aplica técnicas de desarrollo de sistemas tiempo real. En particular: Aplicaciones de tiempo real concurrentes, núcleos de tiempo real, análisis y planificación de aplicaciones basadas en tareas (Deadline Monotonic).
  • Tiene un conocimiento práctico de los anteriores aspectos del desarrollo de sistemas de tiempo real. La asignatura tiene un gran componente práctico y se desarrollará una aplicación real sobre un procesador usando un núcleo y el lenguaje C.

3. Programa de la asignatura

  • Introducción a los sistemas de tiempo real.
  • El F28377S.
  • Sistemas Operativos de Tiempo Real. Concurrencia.
  • Medida y Control del Tiempo. 
  • SYS-BIOS. Concurrencia y Tiempo
  • Planificación con prioridades estáticas: Deadline Monotonic.
  • Recursos compartidos y comunicaciones entre tareas.
  • Protocolos de herencia y techo de prioridad.
  • Tareas aperiódicas.
  • Temas avanzados. Planificación con prioridades dinámicas.
  • Temas avanzados. Sistemas distribuidos.
  • Tolerancia a fallos.

 

4. Actividades académicas

  • Clases magistrales participativas (30 horas). 
  • Clases de problemas y resolución de casos (15 horas).
  • Prácticas de laboratorio (15 horas). Se realizarán cinco sesiones de tres horas en las que los grupos de trabajo desarrollarán un proyecto. 
  • Estudio y trabajo personal (86 horas).
  • Pruebas de evaluación: (4 horas). 

5. Sistema de evaluación

  • Proyecto (60%): Los estudiantes se organizarán por grupos de dos personas. El proyecto consistirá en el desarrollo de un sistema empotrado de tiempo real: un robot móvil. La parte mecánica, actuadores, sensores y electrónica no será objeto del proyecto salvo interconexiones o pequeños detalles de adaptación de señales. Sí será objeto del proyecto: modelado o identificación de los componentes, diseño e implementación de reguladores y servos, programación del microcontrolador, puesta a punto y verificación de requisitos. El proyecto deberá ser defendido por los miembros del equipo con una presentación oral que incorpore una demostración del buen funcionamiento del dispositivo desarrollado. La calificación tendrá en cuenta el trabajo en grupo desarrollado y la aportación de cada miembro. Calificación de 0 a 10 puntos, suponiendo un 60% de la calificación global. La defensa se realizará en el marco de las pruebas globales de las Convocatorias Oficiales. 
  • Examen Final (40%): Compuesto por cuestiones teórico-prácticas y problemas, a realizar en las Convocatorias Oficiales. Calificación de 0 a 10 puntos; supondrá el 40% de la calificación global del estudiante.  Para superar la asignatura se debe obtener una calificación mínima de 3.5 puntos.  Se valorará la corrección de las respuestas, desarrollos, diseños y resultados