Nazwa przedmiotu: Kierunek: Mechatronika Rodzaj przedmiotu: dla specjalności Systemy Sterowania w ramach kierunku Mechatronika Rodzaj zajęć: Wykład, laboratorium Systemy Operacyjne Czasu Rzeczywistego Real-time operating systems Poziom przedmiotu: I stopnia Liczba godzin/tydzień: 1W E, L Kod przedmiotu: S_0 Rok: III Semestr: VI Liczba punktów: 3 ECTS I KARTA PRZEDMIOTU CEL PRZEDMIOTU PRZEWODNIK PO PRZEDMIOCIE C1. Zapoznanie z zagadnieniami sterowania w czasie rzeczywistym z wykorzystaniem komputerów przemysłowych i wbudowanych. C. Poznanie podstawowych właściwości różnorodnych operacyjnych czasu rzeczywistego. C3. Uzyskanie umiejętności oceny systemu operacyjnego pod kątem przydatności do różnorodnych aplikacji czasu rzeczywistego. C. Uzyskanie umiejętności stworzenia aplikacji w prostym systemie operacyjnym czasu rzeczywistego dla wbudowanych. WYMAGANIA WSTĘPNE W ZAKRESIE WIEDZY, UMIEJĘTNOŚCI I INNYCH KOMPETENCJI 1. Student potrafi wyjaśnić podstawowe zagadnienia z zakresu programowania wbudowanych.. Student potrafi korzystać z różnych źródeł informacji w tym z instrukcji i dokumentacji technicznej. 3. Student potrafi wykonywać działania matematyczne do rozwiązywania postawionych zadań.. Student potrafi korzystać z różnych źródeł informacji w tym z instrukcji i dokumentacji technicznej. 5. Student potrafi pracować samodzielnie i w grupie.. Student potrafi prawidłowo interpretować i prezentować własne działania. EFEKTY KSZTAŁCENIA EK 1 Student identyfikuje oraz opisuje zagadnienia teoretyczne dotyczącą operacyjnych czasu rzeczywistego. EK Charakteryzuje podstawowe właściwości operacyjnych czasu rzeczywistego. EK 3 Ocenia zasadność użycia, systemu operacyjnego do wskazanych, różnorodnych aplikacji czasu rzeczywistego. EK Tworzy, kompiluje oraz uruchamia kompletną aplikację z wykorzystaniem prostego systemu operacyjnego czasu rzeczywistego dla wbudowanych.
TREŚCI PROGRAMOWE Forma zajęć WYKŁADY W 1, Podstawowe pojęcia. Zakres zastosowań i podstawy działania operacyjnych czasu rzeczywistego (ang. RTOS) oraz rozszerzeń czasu rzeczywistego (ang. RTX). Standard POSIX. Multitasking w opariu o wywłaszczanie. Priorytety zadań, inwersja priorytetów. W 3, Realizacja przykładowych aplikacji w systemie operacyjnym RTX Tiny. Metody przełączania zadań: Round-Robin i Cooperative. Liczba godzin W 5 Dostęp do róŝnorodnych zasobów sprzętowych systemu opartego o RTX Tiny. 1 W Podstawy programowania typowych czasu rzeczywistego. 1 W 7,8 Przegląd dostępnych RTOS oraz rozszerzeń RTX, i ich właściwości: Windows CE, RTLinux, vxworks, QNX, Interval Zero RTX, INtime RTX, RTX Tiny. W 9 Komunikacja międzyprocesowa za pomocą kolejek oraz pamięci współdzielonej. 1 W 10, 11 Programowanie aplikacji czasu rzeczywistego dla środowiska RT Linux. W 1 Dostęp do róŝnorodnych zasobów sprzętowych systemu PC. 1 W 13,1 Realizacja przykładowych aplikacji czasu rzeczywistego. W 15 Przegląd gotowych zastosowań i tendencje rozwojowe. 1 Razem godzin 15 Forma zajęć LABORATORIUM L 1, Zaznajomienie się z obsługą systemu operacyjnego RTX Tiny wbudowanego w zintegrowane środowisko projektowe (IDE), Keil uvision. Uruchamianie przykładowych projektów, analiza ich działania oraz wyszukiwanie i poprawianie błędów za pomocą symulatora. Wgrywanie przykładowych programów do rzeczywistego sterownika. L 3, Programowanie własnej prostej aplikacji z wykorzystaniem systemu RTX Tiny w oparciu o metodę cooperative. L 5, Programowanie własnej prostej aplikacji z wykorzystaniem systemu RTX Tiny w oparciu o metodę round-robin. L 7,8,9 Opracowanie załoŝeń oraz implementacja pierwszej aplikacji czasu w oparciu o podane, z wykorzystaniem systemu operacyjnego RTX Tiny. L 10,11,1 Opracowanie załoŝeń oraz implementacja drugiej aplikacji czasu w oparciu o podane, z wykorzystaniem systemu operacyjnego RTX Tiny. L 13,1,15 Opracowanie załoŝeń oraz implementacja trzeciej aplikacji czasu w oparciu o podane oraz przy wykorzystaniu rozszerzonej funkcjonalności systemu RTX Tiny. NARZĘDZIA DYDAKTYCZNE 1. wykład z wykorzystaniem prezentacji multimedialnych. ćwiczenia laboratoryjne, opracowanie sprawozdań z realizacji przebiegu ćwiczeń 3. sprzęt komputerowy oraz oprogramowanie komputerowe. stanowiska laboratoryjne z mikrokontrolerami Liczba godzin Razem godzin 30
SPOSOBY OCENY ( F FORMUJĄCA, P PODSUMOWUJĄCA) F1. ocena przygotowania do ćwiczeń laboratoryjnych F. ocena umiejętności stosowania zdobytej wiedzy podczas wykonywania ćwiczeń F3. ocena sprawozdań z realizacji ćwiczeń objętych programem nauczania F. ocena aktywności podczas zajęć P1. ocena umiejętności rozwiązywania postawionych problemów oraz sposobu prezentacji uzyskanych wyników zaliczenie na ocenę* P. ocena opanowania materiału nauczania będącego przedmiotem wykładu - zaliczenie wykładu (lub egzamin) *) warunkiem uzyskania zaliczenia jest otrzymanie pozytywnych ocen ze wszystkich ćwiczeń laboratoryjnych, OBCIĄŻENIE PRACĄ STUDENTA Forma aktywności Godziny kontaktowe z prowadzącym Zapoznanie ze wskazaną literaturą Przygotowanie do ćwiczeń laboratoryjnych Wykonanie sprawozdań z realizacji ćwiczeń laboratoryjnych (czas poza zajęciami laboratoryjnymi) Konsultacje Obecność na egzaminie Przygotowanie do egzaminu Suma SUMARYCZNA LICZBA PUNKTÓW ECTS DLA PRZEDMIOTU Liczba punktów ECTS, którą student uzyskuje na zajęciach wymagających bezpośredniego udziału prowadzącego Liczba punktów ECTS, którą student uzyskuje w ramach zajęć o charakterze praktycznym, w tym zajęć laboratoryjnych i projektowych Średnia liczba godzin na zrealizowanie aktywności 15W 30L 5h.5 h 7.5 h 10 h 5 h 3 h h 75 h 3 ECTS.1 ECTS 1.9 ECTS LITERATURA PODSTAWOWA I UZUPEŁNIAJĄCA 1. Dokumentacja firmowa systemu RTX-Tiny, zawarta w systemie pomocy środowiska Keil uvision: www.keil.com.. Piotr Szymczyk, Systemy operacyjne czasu Wydawnictwo AGH, 003 3. Sacha K., Systemy czasu Oficyna Wydawnicza Politechniki Warszawskiej, wyd. 3, 00. Lak. K., Rak T., Orkisz K., RTLinux - system czasu Helion, 003 5. Dokumentacja firmowa systemu RT Linux: http://www.rtlinuxfree.com/. Starecki T., Mikrokontrolery 8051 w praktyce, BTC, 00 7. Dokumentacja firmowa systemu Interval Zero RTX (Ardence RTX): http://www.intervalzero.com/ 8. Strony firmowe Microsoft MSDN dotyczące systemu Ardence RTX: http://msdn.microsoft.com/en-us/library/ms83830%8v=winembedded.5%9.aspx 9. Dokumentacja firmowa systemu InTime: http://www.tenasys.com 3
PROWADZĄCY PRZEDMIOT ( IMIĘ, NAZWISKO, ADRES E-MAIL) 1. dr inż. Andrzej Przybył andrzej.przybyl@iisi.pcz.pl. dr inż. Jerzy Jelonkiewicz jerzy.jelonkiewicz@iisi.pcz.pl MATRYCA REALIZACJI I WERYFIKACJI EFEKTÓW KSZTAŁCENIA Odniesienie danego efektu do Efekt efektów Cele Treści programowe kształcenia zdefiniowanych przedmiotu dla całego programu (PEK) Narzędzia dydaktyczne Sposób oceny EK1 K_W59_S_09 C1 W1-9 1- P EK K_W59_S_09 C W1-, W7-11, W15 1- P EK3 K_W59_S_09 C3 W1-,W9-11,W13-15, L3-, L7-10, L1-15 1-3 P EK K_U59_S_09 C II. FORMY OCENY - SZCZEGÓŁY Efekty kształcenia EK1, EK, EK3 Student identyfikuje oraz opisuje zagadnienia teoretyczne, charakteryzuje podstawowe właściwości operacyjnych czasu ocenia zasadność użycia, systemu operacyjnego do wskazanych, różnorodnych zadań. W10-1, L1-10, L1-15 1- F3 Na ocenę Na ocenę 3 Na ocenę Na ocenę 5 Student nie identyfikuje podstawowych zagadnień teoretycznych z zakresu przedmiotu metody z zakresu operacyjnych czasu rzeczywistego ale nie szacuje podstawowe i parametrów takich oraz opisuje metody, oszacować podstawowe i parametry czasu rzeczywistego i opisuje metody oraz szacuje podstawowe i parametry czasu ocenia zasadność użycia systemu operacyjnego do wskazanych różnorodnych zadań, uzasadnia swoją ocenę, samodzielnie zdobywa i poszerza wiedzę przy użyciu różnych źródeł
EK tworzy, kompiluje oraz uruchamia kompletną aplikację z wykorzystaniem prostego systemu operacyjnego czasu rzeczywistego dla wbudowanych. nie tworzy aplikacji czasu rzeczywistego tworzy prostą aplikację czasu ale nie dokonuje analizy zastosowanych rozwiązań poprawnie tworzy, kompiluje i uruchamia funkcjonalną aplikację czasu samodzielnie rozwiązuje problemy wynikające w trakcie realizacji ćwiczeń dokonuje wyboru właściwego rozwiązania, określa oraz projektuje funkcjonalną aplikację, samodzielnie poszerza zdobyta wiedzę Dopuszcza się wystawienie oceny połówkowej o ile student spełniający wszystkie efekty kształcenia wymagane do oceny pełnej spełnia niektóre efekty kształcenia w stopniu odpowiadającym ocenie wyższej. III. INNE PRZYDATNE INFORMACJE O PRZEDMIOCIE 1. Wszelkie informacje dla studentów kierunku Mechatronika wraz z: - programem studiów, - prezentacjami do zajęć, - instrukcjami do ćwiczeń laboratoryjnych, - harmonogramem odbywania zajęć dostępne są na stronie Internetowej Instytutu Inteligentnych Systemów Informatycznych: www.iisi.pcz.pl. Informacja na temat konsultacji przekazywana jest studentom podczas pierwszych zajęć z danego przedmiotu. 5