logo
Karta przedmiotu
logo

Programowanie i projektowanie systemów czasu rzeczywistego

Podstawowe informacje o zajęciach

Cykl kształcenia: 2024/2025

Nazwa jednostki prowadzącej studia: Wydział Elektrotechniki i Informatyki

Nazwa kierunku studiów: Automatyka i robotyka

Obszar kształcenia: nauki techniczne

Profil studiów: ogólnoakademicki

Poziom studiów: pierwszego stopnia

Forma studiów: stacjonarne

Specjalności na kierunku: Automatyzacja systemów wytwarzania i intralogistyki, Komputerowe systemy sterowania

Tytuł otrzymywany po ukończeniu studiów: inżynier

Nazwa jednostki prowadzącej zajęcia: Katedra Informatyki i Automatyki

Kod zajęć: 2488

Status zajęć: obowiązkowy dla specjalności Komputerowe systemy sterowania

Układ zajęć w planie studiów: sem: 5 / W30 P15 / 3 ECTS / Z

Język wykładowy: polski

Imię i nazwisko koordynatora: dr inż. Bartosz Trybus

Terminy konsultacji koordynatora: informacja na stronie KIiA: https://office.kia.prz.edu.pl

semestr 5: dr inż. Dariusz Rzońca

semestr 5: dr inż. Andrzej Stec

Cel kształcenia i wykaz literatury

Główny cel kształcenia: Umiejętność projektowania i implementowania aplikacji w systemach czasu rzeczywistego

Ogólne informacje o zajęciach:

Materiały dydaktyczne: materialy.prz-rzeszow.pl

Wykaz literatury, wymaganej do zaliczenia zajęć
Literatura wykorzystywana podczas zajęć wykładowych
1 Ułasiewicz J. Systemy czasu rzeczywistego QNX6 Neutrino BTC. 2007
2 Sacha K. Systemy czasu rzeczywistego Oficyna wydawnicza PW. 2006

Wymagania wstępne w kategorii wiedzy/umiejętności/kompetencji społecznych

Wymagania formalne:

Wymagania wstępne w kategorii Wiedzy: Znajomość zasad programowania w języku C

Wymagania wstępne w kategorii Umiejętności: Umiejętność tworzenia programów w języku C

Wymagania wstępne w kategorii Kompetencji społecznych:

Efekty kształcenia dla zajęć

MEK Student, który zaliczył zajęcia Formy zajęć/metody dydaktyczne prowadzące do osiągnięcia danego efektu kształcenia Metody weryfikacji każdego z wymienionych efektów kształcenia Związki z KEK Związki z PRK
01 Zna specyfikę systemów czasu rzeczywistego i aplikacji do zastosowań krytycznych, klasyfikuje systemy o twardych i miękkich ograniczeniach czasowych wykład, wykład interaktywny zaliczenie cz. pisemna K_W14++
P6S_WG
02 Zna cykl życia aplikacji czasu rzeczywistego, potrafi zaprojektować i zaimplementować system czasu rzeczywistego wykorzystując metody inżynierskie lub formalne, języki programowania uniwersalne i dedykowane z uwzględniem architektury host-target. wykład, wykład interaktywny, projekt indywidualny, projekt zespołowy zaliczenie cz. pisemna, zaliczenie cz. praktyczna, prezentacja projektu K_W15++
K_U26+++
P6S_UW
P6S_WG
03 Zna pojęcie procesu, potrafi dobierać priorytet procesu oraz algorytm szeregowania do zastosowania z uwzględnieniem niekorzystnych zjawisk typu zakleszczenie i zagłodzenie wykład, wykład interaktywny, projekt indywidualny, projekt zespołowy zaliczenie cz. pisemna, zaliczenie cz. praktyczna, prezentacja projektu K_W14++
K_U25++
P6S_UW
P6S_WG
04 Zna cechy systemów operacyjnych czasu rzeczywistego ze szczególnym uwzględnieniem systemu QNX, podobieństwa i różnice systemów operacyjnych czasu rzeczywistego i zwykłych, standard POSIX oraz architekturę mikrojądra; potrafi tworzyć aplikacje pracujące pod kontrolą systemu operacyjnego czasu rzeczywistego wykład, wykład interaktywny, projekt indywidualny, projekt zespołowy zaliczenie cz. pisemna, zaliczenie cz. praktyczna, prezentacja projektu, sprawozdanie z projektu K_W14++
P6S_WG
05 Potrafi wykorzystać mechanizmy systemowe do komunikacji i synchronizacji procesów, m.in. przekazywanie komunikatów, mechanizm spotkań, semafory i sygnały; tworzy aplikacje pracujące w architekturze klient-serwer, uruchamiając procesy współbieżne i wątki. wykład, wykład interaktywny, wykład problemowy, projekt indywidualny, projekt zespołowy zaliczenie cz. pisemna, zaliczenie cz. praktyczna, prezentacja projektu, sprawozdanie z projektu K_U33+
K_K03++
K_K04++
K_K08++
P6S_KO
P6S_KR
P6S_UW

Uwaga: W zależności od sytuacji epidemicznej, jeżeli nie będzie możliwości weryfikacji osiągniętych efektów uczenia się określonych w programie studiów w sposób stacjonarny w szczególności zaliczenia i egzaminy kończące określone zajęcia będą mogły się odbywać przy użyciu środków komunikacji elektronicznej (w sposób zdalny).

Treści kształcenia dla zajęć

Sem. TK Treści kształcenia Realizowane na MEK
5 TK01 Charakterystyka systemów czasu rzeczywistego. Specyfika aplikacji czasu rzeczywistego i aplikacji do zastosowań krytycznych. Twarde i miękkie ograniczenia czasowe. - MEK01
5 TK02 Cykl życia aplikacji czasu rzeczywistego. Projektowanie systemów czasu rzeczywistego. Narzędzia projektowe i implementacyjne. Specyfikacja oprogramowania czasu rzeczywistego. Metody inżynierskie i formalne. Języki programowania uniwersalne i dedykowane. Architektura host-target. - MEK02
5 TK03 Pojęcie procesu. Priorytety procesów. Obsługa przerwań. Algorytmy szeregowania. Zajętość procesora. Cykl życia procesu. - MEK03
5 TK04 Systemy operacyjne czasu rzeczywistego. Cechy, wymagania. Podobieństwa i różnice systemów operacyjnych czasu rzeczywistego i zwykłych. Standard POSIX. System operacyjny QNX. Architektura mikrojądra. Przegląd innych systemów operacyjnych czasu rzeczywistego: VxWorks, Windows CE .NET, RTLinux, RTAI - MEK02 MEK04
5 TK05 Komunikacja i synchronizacja procesów. Przekazywanie komunikatów i mechanizm spotkań. Zmiany stanu procesu podczas przekazywania komunikatu. Semafory i sygnały. Uruchamianie procesów współbieżnych i wątków. Funkcje exec(), spawn(), fork(), tfork(), qnx_spawn(), system(). - MEK05
5 TK06 Zmiana właściwości procesu (priorytet, algorytm szeregowania). Zasady tworzenia aplikacji typu klient - serwer. Obsługa przerwań w QNX. Obsługa czasu. Procesy w środowisku rozproszonym. Obwody wirtualne. Nazwy globalne. - MEK04 MEK05

Nakład pracy studenta

Forma zajęć Praca przed zajęciami Udział w zajęciach Praca po zajęciach
Wykład (sem. 5) Godziny kontaktowe: 30.00 godz./sem.
Studiowanie zalecanej literatury: 2.00 godz./sem.
Projekt/Seminarium (sem. 5) Przygotowanie do zajęć projektowych/seminaryjnych: 5.00 godz./sem.
Godziny kontaktowe: 15.00 godz./sem..
Wykonanie projektu/dokumentacji/raportu: 20.00 godz./sem.
Przygotowanie do prezentacji: 5.00 godz./sem.
Konsultacje (sem. 5) Przygotowanie do konsultacji: 1.00 godz./sem.
Zaliczenie (sem. 5) Przygotowanie do zaliczenia: 10.00 godz./sem.
Zaliczenie pisemne: 2.00 godz./sem.

Sposób wystawiania ocen składowych zajęć i oceny końcowej

Forma zajęć Sposób wystawiania oceny podsumowującej
Wykład ocena wystawiana na podstawie zaliczenia pisemnego
Projekt/Seminarium prezentacja projektu
Ocena końcowa ocena łączna wystawiana na podstawie ocen cząstkowych

Przykładowe zadania

Wymagane podczas egzaminu/zaliczenia
(-)

Realizowane podczas zajęć ćwiczeniowych/laboratoryjnych/projektowych
(-)

Inne
(-)

Czy podczas egzaminu/zaliczenia student ma możliwość korzystania z materiałów pomocniczych : nie

Treści zajęć powiazane są z prowadzonymi badaniami naukowymi: tak

1 A. Paszkiewicz; B. Pawłowicz; M. Salach; K. Siwiec; K. Strzępek; B. Trybus Quantitative and Qualitative Analysis of Agricultural Fields Based on Aerial Multispectral Images Using Neural Networks 2023
2 B. Trybus Druga Konferencja Kół Naukowych w ramach Politechnicznej Sieci Via Carpatia im. Prezydenta RP Lecha Kaczyńskiego 2023
3 J. Sadolewski; B. Trybus Exception Handling in Programmable Controllers with Denotational Model 2023
4 M. Hubacz; B. Pawłowicz; M. Salach; B. Trybus Laundry Cluster Management Using Cloud 2023
5 M. Hubacz; B. Trybus Dual-Core PLC for Cooperating Projects with Software Implementation 2023
6 M. Hubacz; D. Mazur; B. Pawłowicz; M. Salach; M. Skoczylas; B. Trybus Navigation and mapping of closed spaces with a mobile robot and RFID grid 2023
7 J. Sadolewski; B. Trybus Compiler and virtual machine of a multiplatform control environment 2022
8 J. Sadolewski; B. Trybus Denotational Model and Implementation of Scalable Virtual Machine in CPDev 2022
9 M. Hubacz; B. Pawłowicz; B. Trybus Architektura niskoenergetycznego uniwersalnego sterownika programowalnego 2022
10 M. Hubacz; B. Pawłowicz; M. Skoczylas; B. Trybus Sieć identyfikatorów RFID oraz sposób synchronizacji danych pomiędzy identyfikatorami sieci identyfikatorów RFID 2022
11 M. Hubacz; B. Trybus Data Alignment on Embedded CPUs for Programmable Control Devices 2022
12 M. Hubacz; J. Sadolewski; B. Trybus Obsługa typów danych normy PN-EN 61131-3 w architekturze ARM z ograniczeniami dostępu do pamięci 2022
13 M. Hubacz; S. Kołcz; B. Pawłowicz; M. Salach; B. Trybus Model urządzenia piorącego wykorzystującego tekstroniczne transpondery RFID 2022
14 M. Hubacz; S. Kołcz; B. Pawłowicz; M. Salach; B. Trybus Wykorzystanie identyfikatorów RFID w sterowaniu urządzeń piorących 2022
15 Ł. Gotówko; M. Hubacz; B. Pawłowicz; M. Salach; M. Skoczylas; B. Trybus Room mapping system using RFID and mobile robots 2022
16 A. Paszkiewicz; B. Pawłowicz; M. Salach; B. Trybus Traffic Intersection Lane Control Using Radio Frequency Identification and 5G Communication 2021
17 B. Pawłowicz; M. Salach; B. Trybus; K. Żak Monitorowanie ruchu ulicznego z wykorzystaniem chmury obliczeniowej i techniki RFID 2021
18 M. Hubacz; J. Sadolewski; B. Trybus Wydajność architektury STM32 w zakresie wykonywania kodu pośredniego dla systemów sterowania 2021
19 A. Ostrowska-Dankiewicz; A. Pacana; J. Polaszczyk; B. Trybus Prace Kół Naukowych Politechniki Rzeszowskiej w roku akademickim 2019/2020 2020
20 B. Pawłowicz; M. Salach; B. Trybus Infrastructure of RFID-Based Smart City Traffic Control System 2020
21 B. Pawłowicz; M. Salach; B. Trybus The Infrastructure of RFID-Based Fast Moving Consumer Goods System Using Cloud 2020
22 D. Rzońca; J. Sadolewski; A. Stec; Z. Świder; B. Trybus; L. Trybus Implementacja środowiska inżynierskiego na przykładzie pakietu CPDev 2020
23 D. Rzońca; J. Sadolewski; A. Stec; Z. Świder; B. Trybus; L. Trybus Ship Autopilot Software – A Case Study 2020
24 M. Hubacz; B. Pawłowicz; B. Trybus Using Multiple RFID Readers in Mobile Robots for Surface Exploration 2020
25 P. Jankowski-Mihułowicz; B. Pawłowicz; M. Salach; B. Trybus Dynamic RFID Identification in Urban Traffic Management Systems 2020
26 A. Pacana; M. Szydełko; B. Trybus; J. Woźniak Prace Kół Naukowych Politechniki Rzeszowskiej w roku akademickim 2018/2019 2019
27 B. Pawłowicz; M. Salach; B. Trybus Aktywne oznakowanie drogowe oraz system wspomagania pojazdów autonomicznych z wykorzystaniem aktywnego oznakowania drogowego 2019
28 B. Pawłowicz; M. Salach; B. Trybus Smart City Traffic Monitoring System Based on 5G Cellular Network, RFID and Machine Learning 2019
29 D. Głowacz-Czerwonka; D. Ożóg; B. Pawłowicz; J. Polaszczyk; J. Stec-Rusiecka; J. Strojny; B. Trybus Prace Kół Naukowych Politechniki Rzeszowskiej w roku akademickim 2018/2019 2019
30 D. Rzońca; J. Sadolewski; A. Stec; Z. Świder; B. Trybus; L. Trybus Aneks 5 z dnia 25.04.2019 do Umowy nr NE/01/2012 o współpracy nad rozwojem oprogramowania zawartej w dniu 28.02.2012 ( do umowy licencyjnej na CPDev z Praxis) 2019
31 D. Rzońca; J. Sadolewski; A. Stec; Z. Świder; B. Trybus; L. Trybus Agreement no. NR-644-5/2019 on cooperation in software development, concluded on December 3, 2019 2019
32 D. Rzońca; J. Sadolewski; A. Stec; Z. Świder; B. Trybus; L. Trybus Developing a Multiplatform Control Environment 2019
33 M. Hubacz; D. Klepacki; K. Kuryło; B. Pawłowicz; W. Sabat; B. Trybus Analysis of Electromagnetic Disturbances Generated by an Autonomous RFID-Based Navigation Robot 2019