Objectifs
Au terme de ce cours, la personne étudiante sera en mesure de/d’ :
• Décrire l'architecture matérielle des systèmes embarqués
• Reconnaitre des caractéristiques d'une architecture matérielle à des fin de la programmation
• Identifier les contraintes de programmation pour une architecture matériel
• Connecter et gérer divers composant matériels en utilisant les interfaces matérielles et de communication appropriées
• Faire évoluer des logiciels embarqués simples vers de nouvelles architectures matérielles en y ajoutant de nouvelles fonctionnalités
Contenu
Introduction à l’électricité et aux circuits logiques. Définition et caractéristiques des systèmes embarqués. Composants principaux de l’architecture matérielle des systèmes embarqués : familles de microcontrôleurs (ARM, AVR, ATMEGA, etc.), capteurs, actionneurs, etc. Architecture Harvard vs. Architecture Von Neumann, bus de communication et interfaces périphériques. Interfaces matérielles : types d'interfaces (GPIO, UART, SPI, I2C, Bluetooth, Wi-fi, etc.). Introduction aux convertisseurs de signaux analogique-digital ADC et DAC. Interface de pilotage des capteurs et actionneurs : types de capteurs (température, pression, lumière, etc.), types d'actionneurs (moteurs, relais, etc.). Taxonomie des logiciels embarqués (firmware, systèmes d’exploitation en temps réel). Systèmes embarqués centralisés et décentralisés. Portabilité de logiciels embarqués : analyse du logiciel, identification de l’environnement matériel, migration du logiciel vers un nouvel environnement matériel, intégration d’une nouvelle fonctionnalité, test. Exemples d’architectures matérielles des systèmes embarqués et de contrôles dans plusieurs secteurs d’activités (Transport, Manufacturier, internet des objets, etc.).