Ce cours fait partie de la Spécialisation Real-Time Embedded Systems

3.6

étoiles

25 évaluations

Sam Siewert

6 530 déjà inscrits

Offert par

Dans le cadre du diplôme Master of Science in Electrical Engineering

Spécialisation Real-Time Embedded SystemsUniversité du Colorado à Boulder

À propos de ce cours

28 484 consultations récentes

This course can also be taken for academic credit as ECEA 5315, part of CU Boulder’s Master of Science in Electrical Engineering degree.
Course Description: In this course, students will design and build a microprocessor-based embedded system application using a real-time operating system or RT POSIX extensions with Embedded Linux. The course focus is on the process as well as fundamentals of integrating microprocessor-based embedded system elements for digital command and control of typical embedded hardware systems.

Lab Description: The course requires the student to install embedded Linux on the Raspberry Pi ARM A-Series System-on-Chip processor.  This course must be completed using a Raspberry Pi as an embedded system (headless) not a PC running Linux. You will however find Linux as a useful host development system or Windows with an SSH terminal access tool such as Putty, MobaXterm, or equivalent.

Dates limites flexibles

Réinitialisez les dates limites selon votre disponibilité.

Certificat partageable

Obtenez un Certificat lorsque vous terminez

100 % en ligne

Commencez dès maintenant et apprenez aux horaires qui vous conviennent.

Cours 1 sur 4 dans le

Spécialisation Real-Time Embedded Systems

Niveau intermédiaire

Computer, Electrical, or Software Engineering

Approx. 51 heures pour terminer

Anglais

Sous-titres : Arabe, Français, Portugais (européen), Italien, Vietnamien, Allemand, Russe, Anglais, Espagnol

Ce que vous allez apprendre

A beginning practitioner's understanding of rate monotonic theory, analysis, and practices for embedded systeems.

Implementation of real-time services as POSIX threads.

Difference between Linux user space and kernel space.

Compétences que vous acquerrez

Multi-Core ProcessorsRM LUB (Rate Monotonic Least Upper Bound)Linux On Embedded SystemsC ProgrammingPosix Threads

Dates limites flexibles

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Cours 1 sur 4 dans le

Spécialisation Real-Time Embedded Systems

Niveau intermédiaire

Computer, Electrical, or Software Engineering

Approx. 51 heures pour terminer

Anglais

Sous-titres : Arabe, Français, Portugais (européen), Italien, Vietnamien, Allemand, Russe, Anglais, Espagnol

Enseignant

Évaluation de l'enseignant

4/5 (16 notes)

Sam Siewert

Associate Professor Adjunct

Electrical, Computer, and Energy Engineering

8 356 étudiants

4 cours

Offert par

Université du Colorado à Boulder

CU-Boulder is a dynamic community of scholars and learners on one of the most spectacular college campuses in the country. As one of 34 U.S. public institutions in the prestigious Association of American Universities (AAU), we have a proud tradition of academic excellence, with five Nobel laureates and more than 50 members of prestigious academic academies.

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Ce cours fait partie du diplôme intégralement en ligne Master of Science in Electrical Engineering de Université du Colorado à Boulder. Si vous êtes admis(e) au programme complet, vos cours sont pris en compte dans votre apprentissage diplômant.

Programme du cours : ce que vous apprendrez dans ce cours

Semaine

Semaine 1

12 heures pour terminer

Exploration of RT Challenges and Concepts

This module gives an introduction to real-time theory , challenges faced in designing real-time systems and scheduling policies implemented while comparing the Linux POSIX real-time threads to RTOS and MFE systems.

12 heures pour terminer

8 vidéos (Total 199 min), 6 lectures, 7 quiz

8 vidéos

Course Introduction13 min

Predictable response software36 min

Simple Linux real-time services compared to non-real-time - introduction18 min

Simple Linux real-time services compared to non-real-time - conclusion36 min

Introduction to Scheduling Theory for Real-Time Systems30 min

RM Optimal Priority Policy and Service Request and Response Timeline9 min

Timing Analysis - Rate Monotonic Priority Assignment Policy By Example7 min

Challenges with Linux User and Kernel Space Real-Time Applications45 min

6 lectures

EXTRA HELP: Home Lab Set Up10 min

EXTRA HELP: Code Walkthroughs and Demonstrations10 min

Scan and Question RTES Terminology10 min

EXTRA HELP: Code Walkthroughs and Demonstrations10 min

Re-Read, Recite, and Review RTES Terminology we Used10 min

4 exercices pour s'entraîner

Basic Concepts and Terminology15 min

Scheduling policies15 min

Services15 min

Module 1 | POSIX Threads and Linux Systems15 min

Semaine

Semaine 2

14 heures pour terminer

Quality of Service Theory from Best Effort to Hard Real-Time

This module describes the utility curves used for analysis of real-time systems along with Rate Monotonic Scheduling Policy and its Least Upper Bound Condition. It also describes the absolute time and date standards which are critical parameters for real-time services.

14 heures pour terminer

7 vidéos (Total 124 min), 3 lectures, 6 quiz

7 vidéos

Code Demonstration: SMP compared to AMP5 min

Code Walkthrough: Starter code for AMP using thread affinity7 min

Real-Time Scheduling Utility Curves18 min

Code Walkthrough: RT Clock14 min

Review of absolute time and date standards and resources35 min

Rate Monotonic Scheduling Analysis by Worst Case Inspection15 min

Rate Monotonic Scheduling - Feasibility vs. Safety and Exceeding the RM LUB27 min

3 lectures

Scan and Question Original paper on Rate Monotonic theory (Liu & Layland)3 h

Optional reading on Linux NPTL and SCHED_DEADLINE2 h

Re-Read, Recite, and Review RTES Terminology we Used20 min

3 exercices pour s'entraîner

Real time Utility curves30 min

Rate Monotonic Scheduling 30 min

Module 2 | Real-Time Systems Analysis, Harmonic Services and RMA Scheduling Policy30 min

Semaine

Semaine 3

10 heures pour terminer

Scheduling and Concept of Real-Time Services

This module covers the methods of sequencing of service requests along with software scheduling and real-time scheduling policies.

10 heures pour terminer

13 vidéos (Total 187 min), 1 lecture, 4 quiz

13 vidéos

Priority Preemptive Scheduler State Machine For Linux and VxWorks22 min

Service Code Structure driven by Interrupts14 min

Summary of Key Points and Liu & Layland RMA Uses and Limitations30 min

More Details on Liu and Layland RMA Limitations and Work-arounds27 min

Code Walkthrough: POSIX Software Interval Timer Example8 min

Code Walkthrough: Generic Sequencing using an Interval Timer10 min

Comparison of Cyclic Executive, RTOS and Linux RT Service Implementation29 min

Introduction to Worst Case Analysis hand diagramming of RM schedules9 min

Worst Case Analysis schedule where RM fails (above the LUB)5 min

Example where RM succeeds above the LUB for a harmonic service set6 min

Example of scheduling above the LUB at 100% utility that is feasible6 min

Analysis of a harmonic service schedule by hand diagramming for RM and RR7 min

Introduction to Cheddar RMA Tool8 min

1 lecture

Re-Read, Recite, and Review RTES Terminology we Used10 min

2 exercices pour s'entraîner

Real-Time Scheduling and Service Requests15 min

Module 3 | Review and Basic Timing Analysis by Hand and with Cheddar15 min

Semaine

Semaine 4

14 heures pour terminer

Overview of Real-time Hardware Architectures and Software Stacks

This module discusses the use of multi core microprocessors for real-time applications and gives an overview of RTOS Options (Open and Proprietary) and OS with POSIX Real-Time Extensions for real-time systems.

14 heures pour terminer

4 vidéos (Total 46 min), 2 lectures, 6 quiz

4 vidéos

Introduction - ARM M-Series, R-Series, and A-Series8 min

Overview of Single Board Computers used for Real-Time Education15 min

Using Linux for this Course - Rationale and Observations11 min

Code Demonstration: Thread Gridding Concepts for Multi-Core11 min

2 lectures

Space Shuttle Multi-Frequency Executive Architecture2 h

Re-Read, Recite, and Review RTES Terminology we Used10 min

2 exercices pour s'entraîner

AMP/SMP and Co-Processors30 min

Module 4 | Gear up for the Final Exam!15 min

À propos du Spécialisation Real-Time Embedded Systems

The Real-Time Embedded Systems specialization is a series of four course taking you from a beginning practitioner, to a more advanced real-time system analyst and designer. Knowledge and experience gained on hard to master topics such as predictable response services, when to allocate requirements to hardware or software, as well as mission critical design will enhance your engineering talent. You will gain experience building a simple, but real, system project with real-time challenges, that will boost your confidence.

The hands-on, at home, project hardware is affordable, widely available, and quick-time-to market methods leverage Linux real-time extensions, open source RTOS (Real-Time Operating System), as well as tried and true cyclic executives. After you complete all four courses in the series, you can consider yourself an intermediate to more advanced real-time system practitioner. This knowledge is invaluable for medical, aerospace, transportation, energy, digital entertainment, telecommunications, and other exciting embedded career options. The series stresses hands-on practice and assessment of your learning progress, not only based on knowledge acquisition, but by teaching you to put theory into practice and how to evaluate design options and make optimal choices. The unique final project allows you to see real-time challenges with your eyes, to debug interactively, and build a simple at-home detection, tracking and synchronization system.

Foire Aux Questions

Quand aurai-je accès aux vidéos de cours et aux devoirs ?
L’accès à des vidéos de cours et des devoirs dépend de votre type d’inscription. Si vous suivez un cours en mode auditeur libre, vous pourrez voir la plupart des contenus de cours gratuitement. Pour accéder aux devoirs notés et obtenir un certificat, vous devrez acheter une expérience de certificat, pendant ou après avoir assister au cours en tant qu’auditeur libre. Si vous ne visualisez pas l’option auditeur libre :
Il est possible que le cours ne propose pas d’option auditeur libre. Vous pouvez en revanche accéder à un essai gratuit ou faire une demande d'aide financière.
Le cours propose peut-être « Cours complet, aucun certificat » à la place. Cette option vous permet de voir tous les contenus de cours, de soumettre les évaluations requises et d'obtenir une note finale. Cependant, vous ne pourrez pas acheter une expérience de certificat.
À quoi ai-je droit si je m'abonne à cette Spécialisation ?
Lorsque vous vous inscrivez au cours, vous bénéficiez d'un accès à tous les cours de la Spécialisation, et vous obtenez un Certificat lorsque vous avez réussi. Votre Certificat électronique est alors ajouté à votre page Accomplissements. À partir de cette page, vous pouvez imprimer votre Certificat ou l'ajouter à votre profil LinkedIn. Si vous souhaitez seulement lire et visualiser le contenu du cours, vous pouvez accéder gratuitement au cours en tant qu'auditeur libre.
Une aide financière est-elle possible ?
Oui, Coursera offre une Aide Financière aux étudiants qui n'ont pas les moyens d'acquitter les frais. Demandez-la en cliquant sur le lien Aide Financière sous le bouton S'inscrire situé à gauche. Vous devrez remplir un formulaire de demande et vous serez averti(e) si elle est acceptée. Vous devrez répéter cette procédure pour chaque cours de la Spécialisation, y compris pour le Projet Final. En savoir plus.

D'autres questions ? Visitez le Centre d'Aide pour les Etudiants.

Real-Time Embedded Systems Concepts and Practices