Kursplan - Programmering av tillförlitliga inbyggda system

Syfte

Kursen ska ge studenten förståelse för vikten av tillförlitlighet inom inbyggda system och dess inverkan på designfasen. Vidare ska kursen ge kunskap om konstruktioner för avancerade inbyggda system med särskild vikt vid metoder och verktyg för att skapa en grund för tillförlitliga system.
 
Antalet system i vår omvärld som styrs av inbyggda datorer ökar kraftigt, och vårt beroende av dem likaså. Alltmer avancerade system innebär ofta utökad funktionalitet och höjd kvalitet, men också ökad sårbarhet som följd av förhöjd komplexitet. System som potentiellt kan vara skadliga för människor och miljö genom brister i funktionsintegritet betecknas som säkerhetskritiska. Minimering av riskerna med dylika system uppnås genom ökad tillförlitlighet och genom identifiering och hantering av felaktigt beteende hos systemet.
 
Genomtänkt systemdesign är avgörande och val av hårdvaruplattform och programmeringsspråk är av stor vikt för tillförlitlighet. Högpresterande system kommer dessutom vara heterogena med både CPUer och FPGAer, och då är det av stor vikt att kunna designa och säkerställa funktionaliteten hos båda plattformarna.

Lärandemål

Studenten ska efter avslutad kurs kunna:
 
1. ha förståelse för komplexiteten med avseende på tillförlitlighet i ett inbyggt heterogent system
2. förstå hur man kan bygga tillförlitlig synkronisering och överföring av data mellan skilda processeringsarkitekturer i ett heterogent system
3. realisera ett deterministiskt och tillförlitligt system genom en FPGA
4. realisera sann parallellprocessering genom VHDL i en FPGA
5. realisera ett komplext heterogent system genom kombination av plattformsspecifika programmeringsspråk

Innehåll

Tillförlitlighet inom mjuk- och hårdvara, och metoder för att uppnå det. Semantik och syntax för VHDL. Strukturering av VHDL för tillförlitlighet. Heterogena system. Laborationer/övningar avseende programmering av FPGAer med hjälp av VHDL, samt programmering av heterogena system genom LabVIEW och VHDL.

Undervisning

Föreläsningar, projekt och laborationer.

Särskild behörighet

Komplexa elektroniksystem 7,5 hp och Datastrukturer, algoritmer och programkonstruktion 7,5 hp eller motsvarande.

Dessutom krävs Svenska B/Svenska 3 samt Engelska A/Engelska 6. I de fall kursen ges på engelska görs undantag från Svenska B/Svenska 3.

Examination

Laboration (LAB1), Laborationsserie som kontinuerligt redovisas enligt instruktioner, 4 hp, examinerar lärandemål 3 och 4, betyg Underkänd (U) eller Godkänd (G)
Projekt (PRO1), En uppgift som redovisas med rapport och demonstration, 2 hp, examinerar lärandemål 5, betyg Underkänd (U), 3, 4 eller 5
Tentamen (TEN1), Salstentamen, 1,5 hp, examinerar lärandemål 1 och 2, betyg Underkänd (U), 3, 4 eller 5

En student som har ett intyg från MDU avseende sin funktionsnedsättning har möjlighet att anmäla önskemål om anpassning vid salstentamina eller annan examinationsform i enlighet med Regler och anvisningar för examination på grundnivå och avancerad nivå vid Mälardalens högskola (2020/1655). Det är examinator som, utifrån det intyg som utfärdats, beslutar om eventuell anpassning och i så fall vilken anpassning som ska gälla.

Misstankar om vilseledande vid examination (fusk) anmäls, enligt högskoleförordningen, till universitetets rektor och prövas av universitetets disciplinnämnd. Om disciplinnämnden anser att en student gjort sig skyldig till en disciplinförseelse fattar nämnden beslut om en disciplinär åtgärd, vilket är varning eller avstängning.

Betyg

Med beröm godkänd, icke utan beröm godkänd, godkänd, underkänd

Övergångsbestämmelser och övriga föreskrifter

Kursen överlappar med 4,5 hp mot DVA426 Programmering av tillförlitliga inbyggda system samt med 6 hp mot DVA441 Programmering av tillförlitliga inbyggda system.