Sulautetut järjestelmät, 50 op

Opintokokonaisuuden tyyppi

Syventävät opinnot

Yhteyshenkilö

Timo D. Hämäläinen, Jukka Vanhala

Osaamistavoitteet

- Hallitsee muutoksia ja osaa päivittää tuotteita uusiutuvilla laitteisto- ja ohjelmistoalustoilla.
- Hallitsee sulautettujen järjestelmien vaatimusmäärittelyn sekä tuotekehitys- ja tuotteistamisprosessit.
- Osaa suunnitella ja toteuttaa reaaliaikaisia, rinnakkaisia, laitteistonläheisiä ja mahdollisesti resurssirajoitettuja ohjelmistoja.
- Osaa suunnitella laitteistot, jotka sisältävät mikrokontrollereita, ohjelmoitavia logiikkapiirejä, oheislaitteita, käyttöliittymiä sekä väyliä ja muita tiedonsiirtorajapintoja.

Esitietovaatimukset

Opintokokonaisuus Opintopisteet P/S
Elektroniikka ja sulautetut järjestelmät 30 op Suositeltava

Sisältö

Pakolliset opintojaksot

Jos jonkin kurssin on suorittanut jo aineopinnoissa, tulee valita joku vaihtoehtoisista opintojaksoista, niin että opintopistemäärä tulee täyteen.

Opintojakso Opintopisteet Vuosikurssi
ELT-21300 Mikrokontrollerit 5 op III  
ELT-23000 Mikrokontrollerijärjestelmät 5 op IV  
ELT-23056 Embedded Systems and Electronics Productization 5 op V  
TIE-50100 Digitaalisuunnittelu 5 op III  
TIE-50206 Logic Synthesis 5 op III  
TIE-50506 System Design 5 op V  
Yhteensä 30 op  

Pakolliset vaihtoehtoiset opintojaksot

Valittava vähintään 20 opintopisteen edestä opintojaksoja

Opintojakso Opintopisteet Vuosikurssi
ELT-23100 Verkotetut sulautetut järjestelmät 5 op IV  
ELT-23150 Sulautetut käyttöliittymät 5 op IV  
TIE-02201 Ohjelmointi 2: Perusteet 5 op III  
TIE-02500 Rinnakkaisuus 5 op IV  
TIE-05210 Johdatus sulautettuihin järjestelmiin 5 op III  
TIE-50106 Digital Design 5 op III  
TIE-50256 High-level Synthesis 5 op V  
TIE-50307 Real-time systems 5 op IV  
TIE-50407 Data Processing Implementations 5 op IV  
TIE-51106 Computer Arithmetic 5 op V  
TIE-51257 Parallel Computing 5 op IV  
TIE-52107 Internet of Things 5 op V  

Täydentävät opintojaksot

Täydennetään vähintään opintokokonaisuuden minimilaajuuteen 50 op

Opintojakso Opintopisteet Vuosikurssi
TIE-13106 Project Work on Pervasive Systems 5-10 op V  

Lisätiedot

Perinteinen tietotekniikka näkyy tietokoneiden, pelikonsolien, älypuhelimien ja web-palveluiden kautta suoraan käyttäjälle. Sulautetuissa järjestelmissä tietotekniikka on piilossa, mutta silti läsnä yllättävissäkin paikoissa. Tätä tekniikkaa ei välttämättä erityisesti käytetä, vaan se toimii taustalla ilman ihmisen aktiivista ohjausta.

Tämän teknologia-alueen laitteet on yleisimmin upotettu osaksi muita laitteita, joiden älykkyyttä, energiatehokkuutta tai luotettavuutta ne parantavat. Laitteet ovat tietokonepohjaisia, eli niissä on yksi tai useampia prosessoreita ja ne käsittelevät tiedon digitaalisesti, ne ovat itsessään ohjelmoitavia ja ne suorittavat tyypillisesti tosiaikaisia tehtäviä. Usein ne ovat myös verkottuneita ja kommunikoivat sekä keskenään että perinteisten tietojärjestelmien kanssa. Ne vuorovaikuttavat ympäristönsä kanssa mittaamalla pohjimmiltaan analogisia signaaleita ja ohjaamalla toimilaitteita. Itse ne vaativat energiaa, jota voidaan jopa kerätä ympäristöstä ja muokata laitteelle sopivaksi.

Sulautetut järjestelmät voivat myös suorittaa yhdessä jotakin isompaa tehtävää, johon yksi laite ei pysty. Iso ero muuhun tietotekniikkaan on se, että laitteiden laskentakapasiteetti, muistimäärä, käytettävissä oleva energiamäärä ja fyysinen koko voi olla huomattavasti pienempi kuin tietokoneessa, ja myös siksi niiden suunnittelu on haastavaa.

Pääaine yhdistää sulautettujen laitteiden elektroniikka- ja mekaniikkasuunnittelua sekä algoritmi-, protokolla- ja käyttöliittymäohjelmointia. Ohjelmisto-opetuksessa keskitytään laitteistonläheisen ohjelmoinnin ratkaisuihin (mikrokontrollerit) sekä ohjelmoitaviin alustoihin, kuten moniprosessorijärjestelmä ohjelmoitavalla logiikkapiirillä (FPGA).

Päivittäjä: Järvinen Hannu-Matti, 04.02.2019