Ενσωματωμένα Συστήματα

Abstract

Το συγκεκριμένο βιβλίο θα καλύπτει όλη την ύλη του μαθήματος “Ενσωματωμένα Συστήματα”, τόσο στα Τμήματα που διδάσκουν οι συγγραφείς, όσο και σε πλήθος άλλων τμημάτων, όπως περιγράφεται αναλυτικά στην τεκμηρίωση της ωριμότητας της πρότασης. Το βιβλίο θα έχει δυο θεματικούς άξονες, Υλικό και Λογισμικό, οι οποίοι παρουσιάζονται ιεραρχικά. <br/>Στην περιοχή του υλικού, θα περιγράφονται οι κατηγορίες και οι αρχιτεκτονικές των ενσωματωμένων συστημάτων, όπως και οι τεχνολογίες υλοποίησης. Επίσης, θα δοθεί βαρύτητα στη μοντελοποίηση χρησιμοποιώντας τις δημοφιλείς γλώσσες περιγραφής συστημάτων. Η περιοχή του υλικού θα καλυφθεί πλήρως με την περιγραφή του κάθε συστατικού.<br/>Στο λογισμικό, θα αναλυθούν τα λειτουργικά συστήματα πραγματικού χρόνου, ενώ θα παρουσιαστούν τα περιβάλλοντα ανάπτυξης και πως επιτυγχάνεται η σχεδίαση και η βελτιστοποίηση με αυτά. Μάλιστα, θα αφιερωθεί ένα κεφάλαιο στο συσχεδιασμό υλικού και λογισμικού, ενώ ταυτόχρονα θα αναπτυχθεί και η μεθοδολογία βελτιστοποίησης κατανάλωσης ενέργειας και αύξησης των επιδόσεων DTSE της IMEC, όπως και η επικύρωση της σχεδίασης. Ο θεματικός άξονας του λογισμικού θα ολοκληρωθεί με την περιγραφή, σχεδίαση και υλοποίηση παραδειγμάτων και εφαρμογών σε ενσωματωμένα συστήματα, ώστε να γίνει κατανοητή η σύνδεση της θεωρίας με την πράξη.<br/>Το βιβλίο θα συνοδεύεται από τέσσερα παραρτήματα, τα οποία θα παρουσιάζονται σε μορφή εργαστηριακών ασκήσεων, και θα μπορούν να χρησιμοποιηθούν αυτούσια στο εργαστηριακό τμήμα των μαθημάτων. Τα παραρτήματα θα καλύπτουν ένα ευρύ φάσμα των τεχνολογιών που χρησιμοποιούνται στο σχεδιασμό και υλοποίηση ενσωματωμένων συστημάτων, όπως σχεδίαση με 8bit μικρο-ελεγκτή, με 32bit μικρο-επεξεργαστή, και συσχεδίαση υλικού & λογισμικού σε FPGA. Τα παραρτήματα θα επεκτείνουν τη θεωρία και τις τεχνικές που θα έχουν παρουσιαστεί στα προηγούμενα κεφάλαια. Πιστεύουμε ότι το βιβλίο μας θα καλύπτει πλήρως την ύλη του μαθήματος Ενσωματωμένα Συστήματα, όπως διδάσκεται στην Τριτοβάθμια εκπαίδευση.

This book will cover the entire syllabus of the course "Embedded Systems," both in the departments where the authors teach and in a number of other departments, as described in detail in the proposal's maturity documentation. The book will have two thematic axes, Hardware and Software, which are presented hierarchically. In the hardware section, the categories and architectures of embedded systems will be described, as well as the implementation technologies. Emphasis will also be placed on modeling using popular system description languages. The hardware area will be fully covered with a description of each component. In the software area, real-time operating systems will be analyzed, and development environments will be presented, along with how design and optimization are achieved with them. In fact, a chapter will be devoted to hardware and software co-design, while IMEC's DTSE energy consumption optimization and performance enhancement methodology will be developed, as well as design validation. The software section will be completed with the description, design, and implementation of examples and applications in embedded systems, in order to understand the connection between theory and practice. The book will be accompanied by four appendices, which will be presented in the form of laboratory exercises and can be used as such in the laboratory part of the course. The appendices will cover a wide range of technologies used in the design and implementation of embedded systems, such as design with 8-bit microcontrollers, 32-bit microprocessors, and hardware & software co-design in FPGAs. The appendices will expand on the theory and techniques presented in the previous chapters. We believe that our book will fully cover the material of the Embedded Systems course as taught in higher education.