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UNIVERSIDADE FEDERAL DE UBERLÂNDIA Av. João Naves de Ávila, 2121, Bloco 3N - Bairro Santa Mônica, Uberlândia-MG, CEP 38400-902 |
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Plano de Ensino
IDENTIFICAÇÃO
Componente Curricular: |
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Observações: |
EMENTA
(Copiar da Ficha de Disciplina a ementa aprovada.)Desenvolvimento de sistemas embarcados microprocessados, integração com serviços em rede ou nuvem, interfaces homem/máquina (HMI).
JUSTIFICATIVA
Essa disciplina aplica os conceitos teóricos do desenvolvimento de software, de sistemas computacionais conectados e tecnologias eletrônicas para o desenvolvimento de sistemas embarcados. Esses são sistemas computacionais completos e independentes, desenvolvidos para uma tarefa específica e que estão presentes em diversas áreas e aplicações de engenharia.
OBJETIVO
Objetivo Geral: |
Desenvolvimento de sistemas embarcados com hardware de complexidade média ou alta, com foco em comunicação e interatividade com o usuário, em geral executando sistemas operacionais de alto nível. |
Objetivos Específicos: |
1. Uso de Linux embarcado ou de sistema operacional equivalente. Construção e aplicação de imagens; 2. Criação de interfaces homem máquina através de toolkits gráficos; 3. Integração e uso de stacks diversos de comunicação; 4. Programação com linguagem de script ou de desenvolvimento rápido; 5. Utilização de serviços em nuvem para automação e controle; 6. Interfaceamento com periféricos de comunicação e informação (GPS, modems, Bluetooth, WiFi, entre outros); 7. Utilização de redes com e sem fio no processo de integração; 8. Atualização de firmware no campo (OTA - Over the Air); 9. Segurança em sistemas embarcados. |
PROGRAMA
1. Linux Embarcado
1.1. Breve histórico sobre UNIX
1.2. Linux
1.3. Por que utilizar Linux em sistemas embarcados?
1.4. Anatomia de um sistema embarcado
1.5. Considerações sobre armazenamento
1.6. Distribuições Linux para sistemas embarcados
2. Processadores
2.1. Processadores Stand-Alone
2.2. Processadores Integrados (Systems on Chip)
2.3. Outras Arquiteturas
2.4. Plataformas de hardware
3. O Kernel Linux
3.1. Background
3.2. Kernel
3.3. Construção
3.4. Sistemas construtores de Kernel
3.5. Kernel customizados e documentação
3.6. Inicialização
3.7. Fluxo de controle
3.8. Inicializando subsistemas
4. Inicialização do espaço do usuário
4.1. Sistemas de arquivos Root
4.2. O processo de inicialização
4.3. Disco RAM inicial
4.4. Utilizando initramfs
4.5. Shutdown
5. Bootloaders
6. Device Driver
7. Subsistemas MTD
7.1. Introdução
7.2. Partições
7.3. Utilitários
7.4. Conceitos sobre Device Driver
7.5. Módulos
7.6. Métodos
7.7. Device Driver e GPL
8. Ambiente de Desenvolvimento Embarcado
10. Ferramentas de Desenvolvimento
10.1. GNU Debugger
10.2. Ferramentas de Tracing e Profiling
10.3. Utilitários Binários
10.4. Técnicas de Depuração de Kernel
11. Ferramentas de depuração para aplicações em Linux embarcado
12. Linux e Sistemas em Tempo Real
12.1. O que é um sistema de Tempo Real
12.2. Preempção do Kernel
12.3. Real-Time Kernel Patch
12.4. Análise de desempenho do Real-Time Kernel
13. Ferramentas de desenvolvimento para IHM
13.1. Compilação cruzada
13.2. Desenvolvimento de interfaces gráficas
14. Sistemas GSM e GPS
14.1. Definição de sistemas GSM
14.2. Definição de sistemas GPS
14.3. Tipos de aplicação
15. Aplicações para Sistemas Embarcados
15.1. Comunicação Serial
15.2. IHM de dados com interface serial
15.3. Interação com redes GSM, comandos AT
15.4. Geração de informações de posicionamento
15.5. Interação com sistemas em nuvem (AWS)
15.6. Construção de Gateway MQTT com interface para sistemas em nuvem (AWS)
15.7. Reconhecimento facial em nuvem
METODOLOGIA
(Descrever a forma de organização das aulas ou como será desenvolvido o trabalho com os estudantes. Em outras palavras, apresentar as técnicas de ensino que serão utilizadas (seminários, debates, painéis, estudos dirigidos, aulas expositivas, exposições dialogadas, desenvolvimento de pesquisas, demonstrações, oficinas, realização de experimentos, dinâmicas de grupo, exercícios etc.). Pode-se aqui apresentar o cronograma de desenvolvimento do conteúdo proposto, bem como os recursos didáticos (quadro e giz, lousa branca, recursos audiovisuais (retroprojetor, data-show, tv, vídeo, aparelho de som, gravador etc.)
AVALIAÇÃO
Distribuição de Pontos: As avaliações serão divididas em atividades semanais e dois trabalhos práticos, totalizando 100 pontos. Esses pontos estão distribuídos em: 50 pontos em atividades semanais (incluindo a parte teórica e laboratórios, com pesos iguais entre si) e 50 pontos em trabalhos práticos.
Das atividades: Os trabalhos semanais poderão compreender uma ou combinação das seguintes possibilidades: questionários; relatórios; programação; pesquisas; configurações. Os trabalhos práticos consistirão da implementação de uma aplicação de sistema embarcado (software e hardware), utilizando das técnicas apresentadas durante a disciplina e conhecimentos compatíveis com o nível de formação esperado, cujos tema e critérios de avaliação serão definidos pelo professor.
Avaliação de recuperação: Será oferecida uma avaliação de recuperação para os discentes que não obtiverem o rendimento mínimo para aprovação e com frequência mínima de 75% na disciplina, conforme Resolução CONGRAD nº 46/2022, Cap. II, Seção III. A avaliação de recuperação será composta por uma prova extra (teórico/prática), no valor de 100 pontos, abordando qualquer conjunto de conteúdos ministrados ao longo do semestre. A nota final será dada por:
NF = 0,75x(NS) + 0,25x(PE)
em que NS é a nota do semestre (Relatórios + Trabalhos) e PE é a nota na prova extra.
BIBLIOGRAFIA
Básica
Complementar
APROVAÇÃO
Aprovado em reunião do Colegiado realizada em: ____/____/______
Coordenação do Curso de Graduação: _________________________
| Documento assinado eletronicamente por Eder Alves de Moura, Professor(a) do Magistério Superior, em 29/08/2022, às 08:21, conforme horário oficial de Brasília, com fundamento no art. 6º, § 1º, do Decreto nº 8.539, de 8 de outubro de 2015. |
| A autenticidade deste documento pode ser conferida no site https://www.sei.ufu.br/sei/controlador_externo.php?acao=documento_conferir&id_orgao_acesso_externo=0, informando o código verificador 3877031 e o código CRC 9E313706. |
Referência: Processo nº 23117.058216/2022-76 | SEI nº 3877031 |