Obiettivi Formativi

Il corso si propone di fornire agli allievi i concetti di base della progettazione dei sistemi embedded con particolare riguardo alle tecniche di gestione e programmazione.

Learning Goals

The course aims at providing the basic concepts of embedded system design with particular regard to management and programming techniques.

Metodi didattici

Lezioni frontali. Esercitazioni in aula. Esercitazioni in laboratorio.

Teaching Methods

Lectures. Classroom exercises. Lab classes.

Prerequisiti

Sono richieste conoscenze di reti logiche, architettura dei calcolatori, programmazione assembler, programmazione C e JAVA.

Prerequisites

The following notions are requested: logic design, computer architecture, assembler programming, C and JAVA programming.

Verifiche dell'apprendimento

Il corso prevede una prova orale atta a valutare il livello di apprendimento raggiunto. Inoltre, sarà richiesta una attività di progettazione sotto forma di elaborato scritto (tesina) da presentare e discutere il giorno della prova orale. L'argomento della tesina dovrà essere concordato con il docente.

Assessment

The course includes an oral examination designed to assess the achieved learning level. Moreover, a design activity (as a written work) has to be presented and discussed the day of the oral examination. The topic of the design activity must be agreed with the professor.

Programma del Corso

Programma del Corso Introduzione ai sistemi embedded; Metodologie di progettazione; Affidabilità e sicurezza; Architetture consumer electronic; Processori RISC e digital signal processors; Generazione del codice e compilazione back-end; Ottimizzazioni Memory-oriented; Analisi delle prestazioni dei programmi; Modelli di computazione e programmi; Scheduling dei processi real-time; Linguaggi e scheduling; Progettazione sistemi oerativi; Perché sistemi embedded multiprocessori?; Tecniche di progetto di multiprocessori; Sistemi e reti distribuiti fisicamente; Algoritmi per sistemi multiprocessore; Sistemi operativi multiprocessore real-time; Servizi e middleware per sistemi embedded multiprocessore; Verifica di progetto; System-Level Design e Hardware/Software Co-design; Valutazione delle prestazioni; Algoritmi di co-synthesis hardware/software; Thermal-aware design; Simulazione system-level; Android OS; iOS.

Course Syllabus

The landscape of high-performance embedded computing; Design methodologies; Reliability, safety, and security; Consumer electronics architectures; RISC processors and digital signal processors; Code generation and back-end compilation; Memory-oriented optimizations; Program performance analysis; Models of computation and programming; Real-time process scheduling; Languages and scheduling; Operating system design; Why embedded multiprocessors?; Multiprocessor design techniques; Physically distributed systems and networks; Multiprocessor design methodologies and algorithms; What is different about embedded multiprocessor software?; Real-time multiprocessor operating systems; Services and middleware for embedded multiprocessors; Design verification; System-Level Design and Hardware/Software Co-design; Performance estimation; Hardware/software co-synthesis algorithms; Thermal-aware design; System-level simulation; Android OS; iOS.