Sulautetut järjestelmät, 30 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 III  
TIE-50100 Digitaalisuunnittelu 5 op III  
TIE-50506 System Design 5 op V  
Yhteensä 20 op  

Pakolliset vaihtoehtoiset opintojaksot

Valittava vähintään 10 opintopisteen edestä opintojaksoja

Opintojakso Opintopisteet Vuosikurssi
ELT-23056 Embedded Systems and Electronics Productization 5 op III  
ELT-23100 Verkotetut sulautetut järjestelmät 5 op IV  
ELT-23150 Sulautetut käyttöliittymät 5 op IV  
TIE-50206 Logic Synthesis 5 op III  
TIE-50256 High-level Synthesis 5 op V  
TIE-50307 Real-time systems 5 op IV  
TIE-51200 Tietokoneen arkkitehtuuri 5 op IV  
TIE-51257 Parallel Computing 5 op IV  
TIE-52107 Internet of Things 5 op IV  
TIE-52306 Computer Graphics 5 op IV  

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: Torikka Mari, 22.03.2019