Insegnamento dell’orientamento “Sistemi Embedded” collocato nel I pd del II anno della laura magistrale in Ingegneria Informatica (Computer Engineering). In questo corso vengono descritte ed analizzate le principali soluzioni tecnologiche e architetturali per la progettazione automatica di sistemi dedicati (“Embedded”), con particolare enfasi sui sistemi multicore, sulle principali piattaforme di co-simulazione hardware-software utilizzate e sulle metriche di progettazione quali, ad esempio, la variabilita` di processo, la temperatura e l’invecchiamento dei componenti del sistema.

- Conoscenza delle principali non idealità dei sistemi digitali dovute allo scalamento tecnologico;
- Capacità di analisi delle sorgenti di non idealita` e capacità di progetto di soluzioni per ovviare a tali non-idealita`.
- Valutazione quantitativa dell’efficacia delle soluzioni di progetto;
- Conoscenza delle problematiche dovute alla temperatura, all’invecchiamento e variabilita` di processo nei moderni sistemi embedded;
- Capacità di progettazione del sistema embedded;
- Conoscenza di piattaforme virtuali per la co-simulazione hardware-software di un sistema embedded.

E’ richiesta la conoscenza della programmazione C avanzata e della teoria e pratica degli algoritmi. Sono richieste inoltre conoscenze di base di matematica, statistica, elettronica digitale, reti logiche, architettura dei calcolatori e sistemi operativi.

- Introduzione ai sistemi embedded [2h]
- Template architetturali di sistemi embedded (piattaforme single e multi core) [4h]
- Realizzazione di un sistema embedded: single core e multicore [4h]
- Processori ARM e PowerPC: domini di applicazione [4h]
- Bus Embedded: Bus paralleli e seriali. Standard piu’ utilizzati (AMBA, CoreConnect, STBus, I2C, SPI) [4h]
- Memorie embedded e memorie di nuova generazione [2h]
- Architetture multicore [4h]
- Sensori e attuatori [2h]
- Wireless Sensor Networks [6h]
- Metriche di progetto e tecniche di ottimizzazione [8h]
o Temperatura
o Viariabilita` di processo
o Invecchiamento e affidabilita`
o Energia dissipata

Oltre alle ore di lezione in aula, verranno svolte delle esercitazioni sperimentali di laboratorio, consistenti nello svolgimento di esercizi e progetti, su “evaluation board” e piattaforme di simulazione, vertenti sugli argomenti affrontati nel corso.

Non e’ previsto un testo di riferimento.
Saranno disponibili su web copie dei lucidi utilizzati nelle lezioni, materiale didattico aggiuntivo (articoli, link a siti web, software da utilizzare in laboratorio e relativi manuali).

L’esame consiste di due parti: la prima parte consiste in una prova scritta che comprende sia esercizi numerici di progetto relativi agli argomenti principali del corso, sia domande a risposta aperta di carattere piu’ teorico. Il tempo assegnato per la soluzione è di 2 ore, ed il voto massimo ottenibile e’ di 24 punti. La seconda parte consiste nello svolgimento di progetti/relazioni sugli argomenti affrontati nelle esercitazioni di laboratorio. Il voto massimo ottenibile e’ di 8 punti.
Il voto finale è la somma dei punteggi ottenuti nelle due parti.