ECUE XSE721 - Systèmes temps réel

UE Sciences de spécialité S7 - 2 ECTS



 Structure & Enseignants
Type
Heures
Enseignants Associés
CM 12 (x1)
 David Andreu 12h
TP 24 (x1)
 David Andreu 24h


 Description
Enseignant Responsable David Andreu
THE 10
Description ECUE

Cet enseignement vise à introduire les notions essentielles tant sur les systèmes temps-réel, vus sous l'angle d'applications logicielles à contraintes de temps et de déterminisme, que sur les systèmes d'exploitation temps-réel auquel on a recours pour les développer.

Mots clés Système réactif
OS temps-réel
Architecture logicielle
Mécanismes IPC
Modalités de contrôle
  • Examen final
  • Evaluation pratique en Mini-projet
Contexte

Les notions introduites dans cet enseignement et leur exploitation sont clairement situées dans le contexte des systèmes (embarqués) de contrôle. Cet enseignement s’attache à aborder en cours les notions fondamentales des systèmes et des systèmes d'exploitation temps réels sans se référer à une technologie temps-réel précise. Le mini-projet réalisé en travaux pratiques sur un cas concret conduira à mettre en oeuvre les notions fondamentales en ayant recours à un système d'exploitation temps-réel précis. Le but de cette démarche pédagogique est de rendre l'étudiant capable de s'adapter à différentes technologies temps-réel, cette capacité d'adaptation étant essentielle dans ce domaine où l'offre de solutions est importante.

Contenu
  • Système temps-réel – définition, approches (synchrone, asynchrone), problématiques
  • Système d’exploitation temps-réel :
    • exécutif, tâches, priorités, ordonnancement
    • mécanismes de synchronisation, inversion de priorité, interblocage, etc.
    • mécanismes de communication inter-tâches
  • Langages de commande temps réel : notions de base illustrées à travers un pseudo-langage (LTR)
    • moniteur temps réel
    • tâches (initiales, immédiates, différées), événements, files d’attente, ressources (macro- ressources)

Des exemples d’applications seront traités au fil du cours sous la forme d'exercices.

Le cours est complété par un mini-projet réalisé en travaux pratiques sur un cas concret. Ce mini-projet conduira à mettre en oeuvre les notions fondamentales en ayant recours à une solution de type "micro-noyau" (uCOS) sur microcontrôleur.

Ressources
  • Quelques ouvrages seront indiqués (ex : µC/OS-II: The Real-Time Kernel by Jean J. Labrosse)
  • Compléments de cours disponibles sur un site web en intranet.
  • Documentation techbique fournie sur un site web en intranet.
Prérequis
  • Bases en systèmes à événements discrets
  • Logique : logique combinatoire, la logique séquentielle
  • Programmation en langage C
  • Souhaitable : connaissances sur l'architecture des micro-contrôleurs
+ XSE511 - Logique et VHDL 1
+ XSE623 - Logique et VHDL 2
+ XSE502 - Algorithmique & langage C
+ XSE622 - Microcontrôleurs et microprocesseurs


 Connaissances
#
Libellé
N
A
M
E
0
Connaissance des notions fondamentales sur les systèmes temps-réel (plus précisément applications logicielles temps-réel) x
0
Connaissance des notions fondamentales sur les systèmes d'exploitation temps-réel x
0
Connaissance des problématiques fondamentales dans la conception et la réalisation d'applications temps-réel x


 Compétences
#
Libellé
N
A
M
E
0
Concevoir une application logicielle temps-réel x
0
Programmer une application logicielle temps-réel sous uCOS x
0
Configurer le noyau temps-réel uCOS (dimensionnable) x


 Capacités
#
Libellé
Non
Oui
1
Rédiger x
2
Communiquer x
3
Travailler en équipe x
4
Animer et piloter un groupe, un projet x
5
Rigueur et organisation x
6
Sens pratique x
7
Sens critique x
8
Ouverture d'esprit x
9
Capacité d'analyse et de synthèse x
10
Capacité d'abstraction, logique x
11
Capacité d'initiative x
12
Créativité x


 Compétences RNCP
Type
#
Libellé
0
1
2
CTI
1
Aptitude à mobiliser les ressources d'un large champ de sciences fondamentales. x
CTI
2
Connaissance et compréhension d'un champ scientifique et technique de spécialité. x
CTI
3
Maîtrise des méthodes et des outils de l'ingénieur : identification et résolution de problèmes, même non familiers et non complètement définis, collecte et interprétation de données, utilisation des outils informatiques, analyse et conception de systèmes complexes, expérimentation. x
CTI
4
Capacité à s'intégrer dans une organisation, à l'animer et à la faire évoluer : engagement et leadership, management de projets, maîtrise d'ouvrage, communication avec des spécialistes comme avec des non-spécialistes. x
CTI
5
Prise en compte des enjeux industriels, économiques et professionnels : compétitivité et productivité, innovation, propriété intellectuelle et industrielle, respect des procédures qualité, sécurité. x
CTI
6
Aptitude à travailler en contexte international : maîtrise d'une ou plusieurs langues étrangères, sûreté, intelligence économique, ouverture culturelle, expérience internationale. x
CTI
7
Respect des valeurs sociétales : connaissance des relations sociales, environnement et développement durable, éthique. x
POL
1
Aptitude à participer aux actions de recherche et développement des entreprises, éventuellement en lien avec les acteurs de la recherche publique, et à apporter l’esprit d’innovation favorisant l’évolution technologique. x
MEA-SE
1
Spécifier et modéliser dans leur environnement des systèmes embarqués, sous contrainte de cahier des charges, en intégrant les évolutions de l'état de l'art. x
MEA-SE
2
Concevoir, simuler, prototyper et programmer des systèmes embarqués. x
MEA-SE
3
Réaliser, industrialiser, tester et maintenir des systèmes embarqués. x
MEA
4
Spécifier et concevoir des circuits et systèmes intégrés en vue de leur production industrielle. x
MEA
5
Modéliser un système physique, puis concevoir et mettre en œuvre une architecture de contrôle/commande adaptée. x