Opintokokonaisuus, lukuvuosi 2023–2024
COMP.CE-S04
Sulautettujen järjestelmien syventävät opinnot valinnaisina opintoina, Vähintään 30 op
Tampereen yliopisto
- Kuvaus
- Sisältö
Kuvaus
Perinteinen tietotekniikka näkyy tietokoneiden, pelikonsolien, älypuhelimien ja web-palveluiden kautta suoraan käyttäjälle. Sulautetuissa järjestelmissä tietotekniikka on piilossa, mutta silti läsnä yllättävissäkin paikoissa. Tätä tekniikkaa ei välttämättä erityisesti käytetä, vaan se toimii taustalla ilman ihmisen aktiivista ohjausta.
Tämän teknologia-alueen laitteet on yleisimmin upotettu osaksi muita laitteita, joiden älykkyyttä, energiatehokkuutta tai luotettavuutta ne parantavat. Laitteet ovat tietokonepohjaisia, eli niissä on yksi tai useampia prosessoreita ja ne käsittelevät tiedon digitaalisesti, ne ovat itsessään ohjelmoitavia ja ne suorittavat tyypillisesti tosiaikaisia tehtäviä. Usein ne ovat myös verkottuneita ja kommunikoivat sekä keskenään että perinteisten tietojärjestelmien kanssa. Ne vuorovaikuttavat ympäristönsä kanssa mittaamalla pohjimmiltaan analogisia signaaleita ja ohjaamalla toimilaitteita. Itse ne vaativat energiaa, jota voidaan jopa kerätä ympäristöstä ja muokata laitteelle sopivaksi.
Sulautetut järjestelmät voivat myös suorittaa yhdessä jotakin isompaa tehtävää, johon yksi laite ei pysty. Iso ero muuhun tietotekniikkaan on se, että laitteiden laskentakapasiteetti, muistimäärä, käytettävissä oleva energiamäärä ja fyysinen koko voi olla huomattavasti pienempi kuin tietokoneessa, ja myös siksi niiden suunnittelu on haastavaa.
Pääaine yhdistää sulautettujen laitteiden elektroniikka- ja mekaniikkasuunnittelua sekä algoritmi-, protokolla- ja käyttöliittymäohjelmointia. Ohjelmisto-opetuksessa keskitytään laitteistonläheisen ohjelmoinnin ratkaisuihin (mikrokontrollerit) sekä ohjelmoitaviin alustoihin, kuten moniprosessorijärjestelmä ohjelmoitavalla logiikkapiirillä (FPGA).
Tämän teknologia-alueen laitteet on yleisimmin upotettu osaksi muita laitteita, joiden älykkyyttä, energiatehokkuutta tai luotettavuutta ne parantavat. Laitteet ovat tietokonepohjaisia, eli niissä on yksi tai useampia prosessoreita ja ne käsittelevät tiedon digitaalisesti, ne ovat itsessään ohjelmoitavia ja ne suorittavat tyypillisesti tosiaikaisia tehtäviä. Usein ne ovat myös verkottuneita ja kommunikoivat sekä keskenään että perinteisten tietojärjestelmien kanssa. Ne vuorovaikuttavat ympäristönsä kanssa mittaamalla pohjimmiltaan analogisia signaaleita ja ohjaamalla toimilaitteita. Itse ne vaativat energiaa, jota voidaan jopa kerätä ympäristöstä ja muokata laitteelle sopivaksi.
Sulautetut järjestelmät voivat myös suorittaa yhdessä jotakin isompaa tehtävää, johon yksi laite ei pysty. Iso ero muuhun tietotekniikkaan on se, että laitteiden laskentakapasiteetti, muistimäärä, käytettävissä oleva energiamäärä ja fyysinen koko voi olla huomattavasti pienempi kuin tietokoneessa, ja myös siksi niiden suunnittelu on haastavaa.
Pääaine yhdistää sulautettujen laitteiden elektroniikka- ja mekaniikkasuunnittelua sekä algoritmi-, protokolla- ja käyttöliittymäohjelmointia. Ohjelmisto-opetuksessa keskitytään laitteistonläheisen ohjelmoinnin ratkaisuihin (mikrokontrollerit) sekä ohjelmoitaviin alustoihin, kuten moniprosessorijärjestelmä ohjelmoitavalla logiikkapiirillä (FPGA).
Tavoitteet
- Hallitsee sulautettujen järjestelmien vaatimusmäärittelyn sekä tuotekehitys- ja tuotteistamisprosessit.
- Osaa suunnitella laitteistot, jotka sisältävät mikrokontrollereita, ohjelmoitavia logiikkapiirejä, oheislaitteita, käyttöliittymiä sekä väyliä ja muita tiedonsiirtorajapintoja.
- Osaa suunnitella ja toteuttaa reaaliaikaisia, rinnakkaisia, laitteistonläheisiä ja mahdollisesti resurssirajoitettuja ohjelmistoja.
- Hallitsee muutoksia ja osaa päivittää tuotteita uusiutuvilla laitteisto- ja ohjelmistoalustoilla.
Koodi
COMP.CE-S04Opetuskieli
suomi
Lukuvuodet
2021–2022, 2022–2023, 2023–2024Opintokokonaisuuden taso
Syventävät opinnotKoulutusalat
Tekniikan alatVastuuhenkilö
Vastuuopettaja:
Jukka VanhalaVastuuopettaja:
Timo HämäläinenEsitietovaatimukset
Lisätiedot
Koodi
COMP.CE-S04Opetuskieli
suomi
Lukuvuodet
2021–2022, 2022–2023, 2023–2024Opintokokonaisuuden taso
Syventävät opinnotKoulutusalat
Tekniikan alatVastuuhenkilö
Vastuuopettaja:
Jukka VanhalaVastuuopettaja:
Timo Hämäläinen