Wenn Sie sich für diesen Kurs anmelden, werden Sie auch für diese Spezialisierung angemeldet.
Lernen Sie neue Konzepte von Branchenexperten
Gewinnen Sie ein Grundverständnis bestimmter Themen oder Tools
Erwerben Sie berufsrelevante Kompetenzen durch praktische Projekte
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In diesem Kurs gibt es 4 Module
Dieser Kurs kann auch als ECEA 5315 im Rahmen des Master of Science in Electrical Engineering der CU Boulder angerechnet werden. Kursbeschreibung: In diesem Kurs werden die Studenten eine mikroprozessorbasierte eingebettete Systemanwendung unter Verwendung eines Echtzeit-Betriebssystems oder RT POSIX-Erweiterungen mit Embedded Linux entwerfen und erstellen. Der Schwerpunkt des Kurses liegt auf dem Prozess und den Grundlagen der Integration von mikroprozessorbasierten eingebetteten Systemelementen für die digitale Steuerung und Kontrolle typischer eingebetteter Hardwaresysteme. Laborbeschreibung: Der Kurs erfordert die Installation von Embedded Linux auf dem Raspberry Pi ARM A-Series System-on-Chip Prozessor. Dieser Kurs muss mit einem Raspberry Pi als eingebettetes System (headless) und nicht mit einem PC mit Linux durchgeführt werden. Sie werden jedoch Linux als nützliches Host-Entwicklungssystem oder Windows mit einem SSH-Terminal-Zugangstool wie Putty, MobaXterm oder ähnlichem vorfinden. Dieser Kurs beinhaltet spezifische Hardware- und Softwareanforderungen. Bitte lesen Sie die FAQ unten für vollständige Details.
Dieses Modul gibt eine Einführung in die Echtzeittheorie, die Herausforderungen bei der Entwicklung von Echtzeitsystemen und die implementierten Scheduling-Strategien, wobei die Linux POSIX Echtzeit-Threads mit RTOS- und MFE-Systemen verglichen werden.
Überprüfung von Basis- und Multi-Threaded-Code•60 Minuten
1 Diskussionsthema•Insgesamt 10 Minuten
Stellen Sie sich vor•10 Minuten
Theorie der Servicequalität von Best Effort bis Hard Real-Time
Modul 2•14 Stunden abzuschließen
Moduldetails
Dieses Modul beschreibt die Nutzkurven, die für die Analyse von Echtzeitsystemen verwendet werden, sowie die Rate Monotonic Scheduling Policy und ihre Least Upper Bound Condition. Außerdem werden die absoluten Zeit- und Datumsstandards beschrieben, die kritische Parameter für Echtzeitdienste sind.
Code-Durchlauf: Generische Sequenzierung mit einem Intervall-Timer•10 Minuten
Vergleich der Implementierung von Cyclic Executive, RTOS und Linux RT Service•30 Minuten
Einführung in die Worst-Case-Analyse: Handdiagramme von RM-Zeitplänen•9 Minuten
Worst-Case-Analyse: Zeitplan, wo RM versagt (oberhalb der LUB)•6 Minuten
Beispiel, bei dem RM über der LUB für ein harmonisches Service-Set liegt•7 Minuten
Beispiel für eine Planung oberhalb der LUB bei 100 % Auslastung, die durchführbar ist•6 Minuten
Analyse eines harmonischen Dienstplans mit Hilfe eines Handdiagramms für RM und RR•7 Minuten
Einführung in das Cheddar RMA-Tool•8 Minuten
1 Lektüre•Insgesamt 10 Minuten
Wiederholen Sie die RTES-Terminologie, die wir verwendet haben, und wiederholen Sie sie•10 Minuten
2 Aufgaben•Insgesamt 30 Minuten
Echtzeit-Planung und Serviceanfragen•15 Minuten
Modul 3 | Überprüfung und grundlegende Timing-Analyse von Hand und mit Cheddar•15 Minuten
2 peer reviews•Insgesamt 390 Minuten
Üben Sie mit dem Generic Sequencer, um ein Szenario zu erstellen•240 Minuten
Cheddar verwenden, um die Handanalyse von Zeitplänen zu überprüfen•150 Minuten
Überblick über Echtzeit-Hardware-Architekturen und Software-Stacks
Modul 4•14 Stunden abzuschließen
Moduldetails
Dieses Modul behandelt die Verwendung von Mehrkern-Mikroprozessoren für Echtzeitanwendungen und gibt einen Überblick über RTOS-Optionen (offen und proprietär) und Betriebssysteme mit POSIX-Echtzeiterweiterungen für Echtzeitsysteme.
Einführung - ARM M-Serie, R-Serie und A-Serie•8 Minuten
Überblick über Einplatinencomputer für die Echtzeitausbildung•15 Minuten
Linux für diesen Kurs verwenden - Begründung und Beobachtungen•11 Minuten
Code-Demonstration: Thread-Gridding-Konzepte für Multi-Core•11 Minuten
2 Lektüren•Insgesamt 130 Minuten
Space Shuttle Multi-Frequency Executive Architektur•120 Minuten
Wiederholen Sie die RTES-Terminologie, die wir verwendet haben, und wiederholen Sie sie•10 Minuten
2 Aufgaben•Insgesamt 45 Minuten
AMP/SMP und Koprozessoren•30 Minuten
Modul 4 | Bereiten Sie sich auf die Abschlussprüfung vor!•15 Minuten
1 Programmieraufgabe•Insgesamt 180 Minuten
Aufgabe 4: Pthreads mit CPU Core Affinität in Linux zur Emulation von AMP•180 Minuten
3 peer reviews•Insgesamt 450 Minuten
Echtzeit-Architektur und Konfiguration für Anwendungen•270 Minuten
Aufgabe 4: Pthreads mit CPU Core Affinity in Linux zur Emulation von AMP•60 Minuten
Verwendung mehrerer Kerne mit Threads zur Beschleunigung der Verarbeitung•120 Minuten
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Auf einen Abschluss hinarbeiten
Dieses Kurs ist Teil des/der folgenden Studiengangs/Studiengänge, die von University of Colorado Boulderangeboten werden. Wenn Sie zugelassen werden und sich immatrikulieren, können Ihre abgeschlossenen Kurse auf Ihren Studienabschluss angerechnet werden und Ihre Fortschritte können mit Ihnen übertragen werden.¹
Mögliche Abschüsse anzeigen
Auf einen Abschluss hinarbeiten
Dieses Kurs ist Teil des/der folgenden Studiengangs/Studiengänge, die von University of Colorado Boulderangeboten werden. Wenn Sie zugelassen werden und sich immatrikulieren, können Ihre abgeschlossenen Kurse auf Ihren Studienabschluss angerechnet werden und Ihre Fortschritte können mit Ihnen übertragen werden.¹
¹Erfolgreiche Bewerbung und Einschreibung sind erforderlich. Es gelten die Zulassungsbedingungen. Jede Einrichtung legt die Anzahl der Credits fest, die durch die Absolvierung dieser Inhalte anerkannt werden und auf die Abschlussanforderungen angerechnet werden können, wobei bereits vorhandene Credits berücksichtigt werden. Klicken Sie auf einen bestimmten Kurs, um weitere Informationen zu erhalten.
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Dozent
Lehrkraftbewertungen
Lehrkraftbewertungen
Wir haben alle Lernenden um Feedback zu unseren Dozenten gebeten, ausgehend von der Qualität ihres Unterrichtsstils.
Die CU Boulder ist eine dynamische Gemeinschaft von Gelehrten und Lernenden auf einem der spektakulärsten College-Campus des Landes. AS eine von 34 öffentlichen US-Institutionen in der angesehenen Association of American Universities (AAU), haben wir eine stolze Tradition der akademischen Exzellenz, mit fünf Nobelpreisträgern und mehr als 50 Mitglieder der renommierten akademischen Akademien.
Was sind die Hardware- und Softwareanforderungen für diesen Kurs?
Systemvoraussetzungen
● Ein Windows- oder Mac-Computer für den Fernzugriff auf den Raspberry Pi
● Heimnetzwerk mit Internetzugang und einem Router, über den der Raspberry Pi im lokalen Netzwerk (Wi-Fi oder Ethernet) erreichbar ist
● SSH auf dem Raspberry Pi aktiviert (erforderlich)
● VNC auf dem Raspberry Pi aktiviert (optional, für Remote-Desktop-Zugriff)
Hardware-Anforderungen
Für diese Spezialisierung benötigen Sie ein Heimlabor, das auf einer unterstützten Einbettungs-Linux-Plattform basiert. Die folgende Konfiguration ist erforderlich und wird für alle Kursaktivitäten getestet.
Erforderliche Hardware
● Eingebettete Linux-Hardwareplattform - empfohlen: Raspberry Pi 3B+ (Raspberry Pi Familie oder gleichwertig)
● MicroSD-Karte (vorinstalliert mit NOOBS oder Raspberry Pi OS)
● Kühlkörper
● Gehäuse
● 5V / 2.5A Stromversorgung mit Schalter
● HDMI-Kabel
● UVC-kompatible USB-Kamera (USB 2.0 oder besser)
Alternative Hardware-Konfigurationen
Obwohl der Raspberry Pi 3B+ die offiziell unterstützte Plattform ist, können Sie andere Linux-fähige Einbettungsplattformen auf eigenes Risiko verwenden:
● Raspberry Pi 4 (bietet USB 3.0, 2+ GB RAM und Gigabit Ethernet)
jetson Nano, DE10-SoC oder ähnliche Boards (nur für fortgeschrittene Benutzer; Selbstunterstützung erforderlich)
Hinweis: Der gesamte in dieser Spezialisierung enthaltene Code wurde auf dem Raspberry Pi 3B+ mit Raspberry Pi OS (früher Raspbian) getestet und verifiziert.
Software-Anforderungen
Die Fähigkeit, eines der folgenden Fernzugriffstools auf Ihrem Computer zu installieren und zu verwenden:
● MobaXterm (empfohlen für Windows)
● PuTTY
● VNC-Betrachter
Wann werde ich Zugang zu den Vorlesungen und Aufgaben haben?
Um Zugang zu den Kursmaterialien und Aufgaben zu erhalten und um ein Zertifikat zu erwerben, müssen Sie die Zertifikatserfahrung erwerben, wenn Sie sich für einen Kurs anmelden. Sie können stattdessen eine kostenlose Testversion ausprobieren oder finanzielle Unterstützung beantragen. Der Kurs kann stattdessen die Option "Vollständiger Kurs, kein Zertifikat" anbieten. Mit dieser Option können Sie alle Kursmaterialien einsehen, die erforderlichen Bewertungen abgeben und eine Abschlussnote erhalten. Dies bedeutet auch, dass Sie kein Zertifikat erwerben können.
Was bekomme ich, wenn ich mich für diese Specialization einschreibe?
Wenn Sie sich für den Kurs einschreiben, erhalten Sie Zugang zu allen Kursen der Spezialisierung, und Sie erhalten ein Zertifikat, wenn Sie die Arbeit abgeschlossen haben. Ihr elektronisches Zertifikat wird Ihrer Seite "Leistungen" hinzugefügt - von dort aus können Sie Ihr Zertifikat ausdrucken oder Ihrem LinkedIn-Profil hinzufügen.
Ist finanzielle Hilfe verfügbar?
Ja. Für ausgewählte Lernprogramme können Sie finanzielle Unterstützung oder ein Stipendium beantragen, wenn Sie die Einschreibegebühr nicht aufbringen können. Wenn für das von Ihnen gewählte Lernprogramm eine finanzielle Unterstützung oder ein Stipendium verfügbar ist, finden Sie auf der Beschreibungsseite einen Link zur Beantragung.