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Enseignement scientifique & technique - CSC_5SE01_TP : Systèmes Temps Réel Embarqués Critiques (STREC) - SE301a partie 1

Domaine > Informatique.

Descriptif

Cette unité d'enseignement vise à donner aux étudiants les connaissances indispensables pour la conception de systèmes temps réel embarqués critiques. Notamment, l'enseignement se concentre sur les problèmes liés à la satisfaction de contraintes non-fonctionnelles (contraintes matérielles, temporelles, etc.) dans le cadre de la conception de systèmes temps réel et souvent critiques. Plus particulièrement, le cours porte sur des aspects algorithmiques comme la théorie de l’ordonnancement, sur la conception bas niveau avec mise en œuvre sur noyaux temps réel, sur la modélisation, l’analyse et la production de code embarqué, sur les approches pour la sûreté de fonctionnement ou encore sur les standards industriels  propres à l’avionique, l’automobile ou le ferroviaire.
Objectifs d'apprentissage :

  • Algorithmes et Architectures de référence
    • Algorithmes d'ordonnancement de tâches et serveurs périodiques
    • Systèmes et architectures dans l’avionique et l’automobile
    • Motifs de conception pour la tolérance aux fautes
    • Synthèse de logiciel embarqué à partir de modèle (AADL -> C)
  • Programmation
    • Programmation temps réel via différentes API
    • Programmation de la tolérance aux fautes
    • Implémentation d'un ordonnanceur
  • Analyse et Modélisation
    • Tests d'ordonnancement analytiques
    • Calcul de pire temps d'exécution
    • Définition et interprétation de modèles pour calculs de fiabilité / disponibilité pour systèmes critiques
Prérequis : SE201, SE202 et SE205, soit :
  • Programmation C élémentaire.
  • Principes de la compilation 
  • Fonctionnement d'un processeur et hiérarchie mémoire.
  • Programmation concurrente élémentaire : expression de la concurrence, mécanismes de synchronisation
  • Mathématiques : probabilités discrètes élémentaires

Objectifs pédagogiques

Acquis d'apprentissage
À l'issue de l'UE, l'élève sera capable de:
- Expliquer les problèmes ou contraintes qui s’imposent aux systèmes temps réel embarqués
- Modéliser un système temps réel et analyser son correct dimensionnement afin de garantir le respect des contraintes temporelles?
- Expliquer les bonnes pratiques industrielles prévues pour certifier les applications de transports (avions, trains, voitures).

Compétences de rattachement (et justification)
- BC8.3 – Concevoir et développer des solutions technologiques en s’appuyant sur un paradigme de programmation spécifique ou en concevant des architectures matérielles et logicielles spécifiques; Justification : L’UE vise à concevoir des systèmes garantissant des contraintes temporelles et donc s’appuie sur des paradigmes spécifiques. Par ailleurs, ces systèmes répondent à des normes et des standards industriels bien connues.
- BC8.2 – Modéliser et déterminer l'architecture logicielle et matérielle en intégrant des technologies, des composants matériels et logiciels avec différentes configurations; Justification : L’UE vise à concevoir des systèmes garantissant des contraintes temporelles et donc s’appuie sur des paradigmes spécifiques.
- BC8.4 – Déterminer les phases et procédures de tests techniques et fonctionnels des composants matériels et logiciels pour assurer la fiabilité, la sécurité et/ou la sûreté de fonctionnement des systèmes; Justification : Les systèmes temps réel embarqués sont souvent des systèmes critiques, et notamment, leur conception se fait en suivant des processus de conception et de tests rigoureux tel que DO178.

30 heures en présentiel (20 blocs ou créneaux)
réparties en:
  • Leçon : 17
  • Travaux Pratiques : 10
  • Contrôle de connaissance : 2
  • Travaux Dirigés : 1

6 heures de travail personnel estimé pour l’étudiant.

Diplôme(s) concerné(s)

Format des notes

Numérique sur 20

Littérale/grade européen

Pour les étudiants du diplôme M2 SETI - Systèmes embarqués et traitement de l'information

Vos modalités d'acquisition :

Il s’agit principalement d’un examen. Il faut noter que le cours regroupe 3 populations, élèves de TP, étudiants de SETI et étudiants de CPS, ce qui laisse peu de liberté.

L'UE est acquise si Note finale >= 10
  • Crédits ECTS acquis : 3 ECTS

La note obtenue rentre dans le calcul de votre GPA.

Pour les étudiants du diplôme Programme de mobilité des établissements français partenaires

Vos modalités d'acquisition :

Il s’agit principalement d’un examen. Il faut noter que le cours regroupe 3 populations, élèves de TP, étudiants de SETI et étudiants de CPS, ce qui laisse peu de liberté.

La note obtenue rentre dans le calcul de votre GPA.

Pour les étudiants du diplôme Echange international non diplomant

Vos modalités d'acquisition :

Il s’agit principalement d’un examen. Il faut noter que le cours regroupe 3 populations, élèves de TP, étudiants de SETI et étudiants de CPS, ce qui laisse peu de liberté.

L'UE est acquise si Note finale >= 10
  • Crédits ECTS acquis : 3 ECTS

La note obtenue rentre dans le calcul de votre GPA.

Pour les étudiants du diplôme Diplôme d'ingénieur

Vos modalités d'acquisition :

Il s’agit principalement d’un examen. Il faut noter que le cours regroupe 3 populations, élèves de TP, étudiants de SETI et étudiants de CPS, ce qui laisse peu de liberté.

L'UE est acquise si Note finale >= 10
  • Crédits ECTS acquis : 3 ECTS
  • Crédit d'Option 3A acquis : 3

La note obtenue rentre dans le calcul de votre GPA.

Programme détaillé

 

Mots clés

Systèmes Temps Réel, Systèmes Embarqués, Théorie de l’Ordonnancement, Pire Temps d'Execution

Méthodes pédagogiques

Les concepts clés sont présentés en cours magistral et mis en application en TD ou en TP suivant leur nature.
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