Il corso e' tenuto in italiano. Insegnamento facoltativo per la laurea magistrale in Ingegneria Elettronica, collocato al primo periodo didattico del I anno. Questo corso pone l'accento sulle metodologie e sugli strumenti di sviluppo utilizzati nella progettazione del firmware dei sistemi embedded, nonche' nel test degli stessi. In particolare sara’ descritta nel dettaglio la struttura di una applicazione, sia nel caso di integrazione diretta sull’hardware (bare-metal) sia nel caso essa debba essere inserita in un sistema real-time, piuttosto che in un dispositivo Linux embedded. Queste conoscenze saranno integrate dalla descrizione degli strumenti utilizzati per costruire l’ambiente software, partendo dai cross-compilatori, fino agli strumenti automatici di generazione del codice binario, della gestione delle versioni, e della installazione e test dello stesso sul sistema embedded, eventualmente interfacciato ad un personal computer. Infine, saranno descritte metodologie utilizzabili per l’analisi delle prestazioni del software realizzato, e per l’analisi dei requisiti di memoria, banda di I/O e potenza di calcolo.

- Conoscenza di base dei principali tipi di linguaggi di scripting - Conoscenza approfondita del linguaggio Bash - Conoscenza della struttura di una applicazione per sistemi embedded - Conoscenza di tecniche di programmazione C specificamente orientate ai sistemi embedded - Capacita’ di analizzare le prestazioni del firmware di un sistema embedded, al fine di ottimizzare le sezioni critiche dal punto di vista dell’utilizzo delle risorse hardware del sistema - Capacita’ di definire procedure di test modulare per il firmware di un sistema embedded - Capacita’ di gestire un sistema software complesso ed in evoluzione, mediante tecniche di versioning - Capacita’ di sviluppare software in team, con il supporto di software di versioning e multibranching - Conoscenza approfondita del linguaggio Python

E’ necessaria la conoscenza dell’architettura di un sistema di elaborazione dati. In particolare e’ necessario conoscere l’architettura ed i meccanismi di funzionamento di un microprocessore, del sistema di memoria, e dei principali tipi di periferiche (porte seriali, parallele, timer, convertitori A/D e D/A) Inoltre e’ necessaria la conoscenza del linguaggio di programmazione ‘C’. E’ utile anche la conoscenza della programmazione ad oggetti, e, possibilmente, del linguaggio ‘C++’.

- Strumenti per la programmazione di sistemi embedded (1,5 CFU) - Linguaggi di scripting - panoramica - Shell (Bash) - Programmi di utilita’ (sed, grep… ) - Programmazione di sistemi embedded (2,5 CFU) - Struttura del codice eseguibile - Struttura di un’applicazione in sistemi real-time - Processo di compilazione e cross-compilazione - Automazione del processo di compilazione - Procedure di test e test units - Gestione delle versioni - Strumenti di automatizzazione per i processi simulativi: (2 CFU) - Struttura dell’interprete - Tipi di dato - Utilizzo del linguaggio l’automatizzazione dei processi di simulazione - Graphical user interface (GUI)

Le esercitazioni in aula riguardano piccoli progetti, relativi a quanto trattato nelle lezioni immediatamente precedenti. Le esercitazioni sperimentali di laboratorio che comprendono tre esercitazioni sul linguaggio Bash per la gestione del sistema embedded, quattro esercitazioni sul linguaggio C in ambiente bare metal, tre esercitazioni sul linguaggio Python per l’automatizzazione dei processi di simulazione di circuiti digitali Il numero di esercitazioni previste e' 10 e sono condotte in laboratorio da gruppi di 3 studenti.

I testi che coprono buona parte degli argomenti del corso sono: Learning the bash Shell, Cameron Newham, O'Reilly Media Mastering Regular Expressions, Jeffrey Friedl, O'Reilly Media F.Vahid, T. Givargis, "Embedded System Design: A Unified Hardware/Software Introduction", John Wiley and Sons M. Lutz, D. Ascher, Learning Python", O'Reilly Media, Inc Sono disponibili copie dei lucidi utilizzati nelle lezioni, e i manuali per le esercitazioni di laboratorio, corredati delle caratteristiche dei componenti utilizzati. Tutto il materiale didattico e' scaricabile attraverso il portale della didattica.

Modalità di esame: Prova scritta (in aula); Prova orale obbligatoria;

Exam: Written test; Compulsory oral exam;

... L'esame consiste in una prova scritta (2 ore) con 2/3 esercizi (progettazione del firmware di sistemi embedded e linguaggi di scripting per l’automatizzazione e la verifica), domande di teoria ed una prova orale. L’orale ha una durata di 15-20 minuti e riguarda tutti gli argomenti trattati a lezione, nei laboratori e nei lavori assegnati, comprese le relazioni svolte. L’orale verterà sulla parte teorica, nonché sulla discussione ed integrazione dello scritto. L'ammissione alla prova orale e' condizionata dal superamento della prova scritta. La valutazione delle relazioni si basera' sulla corretta applicazione della metodologia di progetto presentata in aula, e sulla chiarezza di esposizione di quanto elaborato dai candidati.

Gli studenti e le studentesse con disabilità o con Disturbi Specifici di Apprendimento (DSA), oltre alla segnalazione tramite procedura informatizzata, sono invitati a comunicare anche direttamente al/la docente titolare dell'insegnamento, con un preavviso non inferiore ad una settimana dall'avvio della sessione d'esame, gli strumenti compensativi concordati con l'Unità Special Needs, al fine di permettere al/la docente la declinazione più idonea in riferimento alla specifica tipologia di esame.