EEL510265 – Programação de Sistemas Embarcados
EEL7323 – Programação C++ para Sistemas Embarcados
Semestre 2018/2
Curso: Engenharia Eletrônica
Curso: Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica
Número de créditos: 4
Professor: Eduardo Augusto Bezerra
Horário das aulas
- Sex 13:30-17:10 [13:30-14:20; 14:20-15:10; 15:10-16:00; 16:20-17:10]
Ementa
Conceitos introdutórios; Sistema operacional; Orientação a objetos; Classes; Estruturas de dados; Encapsulamento; Herança; Polimorfismo; Tratamento de exceções; Templates; Entrada e saída; System-on-a-chip; Teste e verificação.
Objetivos
O cumprimento da disciplina busca dar ao aluno, ao final do semestre, condições de:
- Dar continuidade aos estudos de programação de sistemas computacionais embarcados.
- Compreender os conceitos fundamentais do paradigma de programação orientada a objetos.
- Desenvolver a capacidade de análise de programas em C++ de complexidade média.
- Entender o funcionamento básico de sistemas operacionais para acesso a periféricos.
- Desenvolver programas em C++ para sistemas embarcados baseados em microprocessadores embarcados, e também sistemas do tipo System-on-a-chip (SoC).
Metodologia
- O conteúdo programático será desenvolvido por meio de aulas expositivas com auxílio de recursos multimídia.
- Aulas teóricas e práticas, expositivas, com slides.
- Exercícios a serem resolvidos em aula e extra-classe pelos alunos.
- Práticas, em laboratório, onde os alunos seguirão tutoriais fornecidos pelo professor com instruções para utilização de ferramentas e placas de desenvolvimento.
- Nas aulas práticas são utilizadas as placas Atlys disponíveis no laboratório configuradas com o processador LEON3. Os alunos que tiverem interesse, poderão adquirir um kit de desenvolvimento com um ARM Cortex M4F.
- O material das aulas é disponibilizado na página da disciplina.
- A plataforma Moodle é a ferramenta oficial da universidade e da disciplina para comunicação com os alunos e para entrega de trabalhos.
Avaliação
- A média geral do semestre (MS) é obtida a partir da média geométrica MS = sqrt(P x T), onde P é a nota da prova, e T é a nota do trabalho final.
- No caso de aluno cursando a disciplina da graduação (EEL7323), será aprovado aquele que satisfizer os seguintes critérios:
- Obtiver assiduidade superior ou igual a 75%.
- Obtiver média final (MS) superior ou igual a 6,0.
- No caso de aluno cursando a disciplina do PPGEEL (EEL510265), será aprovado aquele que satisfizer os seguintes critérios:
- Obtiver assiduidade superior ou igual a 75%.
- Obtiver média final (MS) superior ou igual a 7,0.
Bibliografia
- B. Stroustrup, The C++ Programming Language. Reading: Addison-Wesley, 1997.
- Walter J. Savitch, “C++ absoluto”, Addison Wesley, 2004 ISBN 85-88639-09-2. Disponível na biblioteca da UFSC em “Livros Eletrônicos”. Título original: Absolute C++.
- Walter J. Savitch, “Absolute C++”, Addison Wesley, 2004 ISBN 85-88639-09-2.
- Dominic Herity, “Modern C++ in embedded systems – Part 1: Myth and Reality”
- W. Wolf, Computer as Components – Principles of embedded computing system design, Morgan Kaufmann Publishers, 2000.
- L. Lavagno, UML for real design of embedded real-time systems, Kluwer Academic, 2003.
- Christopher Hallinan, Embedded Linux Primer, Prentice Hall, 2007.H. M. Deitel e P. J. Deitel, “C++ How to Program”, Pearson Prentice Hall, 2006.
- Victorine V. Mizrahi, Treinamento em Linguagem C++: módulo 1, Makron Books, 2007.
- Victorine V. Mizrahi, Treinamento em Linguagem C++: módulo 2, Makron Books, 2007.
- Herb Sutter, “Exceptional C++ Style”, Pearson Makron Books, 2006.
- Richard C. Lee; William M. Tepfenhart, “C++ – A Practical Guide to Object-Oriented Development”, Makron Books.
Trabalho prático
- Especificação do Trabalho Final: “Controlador de máquina de vendas (vending machine)“
- Data da entrega e apresentações: 30/11/2018
Organização das aulas
Conteúdo das aulas |
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Artigos:
- Selecting a programming language for your project
- Towards Unified Design of Hardware and Software Components Using C++
- Re-engineering C++ Component Models Via Automatic Program Transformation
- The role of SW architecture in solving fundamental problems in object-oriented development of large embedded SW systems
- Issues with object orientation in verifying safety-critical systems
- Design of a Middleware Interface for ARINC 429 Data Bus
- R3TOS: A Novel Reliable Reconfigurable Real-Time Operating System for Highly Adaptive, Efficient, and Dependable Computing on FPGAs
- Constraint-Based Object-Oriented Programming
- A Smooth Concurrency Revolution with Free Objects
- Protecting Programs Against Memory Violation In Hardware
- Toward Unified Design of Hardware and Software Components Using
- An Embedded Systems Laboratory to Support Rapid Prototyping of Robotics and the Internet of Things
- Can GPGPU Programming Be Liberated from the Data-Parallel Bottleneck?
- Software Development for Infrastructure
- A Heterogeneous Simulation and Modeling Framework for Automation Systems
- Applying test driven development to embedded software
- OpenCL Overview, Implementation, and Performance Comparison
Material de apoio
- [1] Notas de aula C++ Prof. Eduardo Bezerra – herança, herança múltipla, classes virtuais, funções virtuais, funções friend, classes abstratas, sobrecarga de funções, sobrecarga de operadores, polimorfismo, template, GUI.
- [2] Notas de aula “Classes” Prof. Eduardo Bezerra – Classes e objetos em C++
- [3] “Ponteiros” Prof. Eduardo Bezerra – “Ponteiros” e exemplos
- [4] “Strings” – material sobre strings em C++
- [5] “Strings – getline” – Dica para ler strings com espacos em C++
- [6] Tutorial introdução Linux/C++ “Hello World!” - Primeira aula prática!
- [7] Estrutura de um programa
- [8] Variáveis e definições
- [9] Operadores
- [10] Controle do fluxo da execução de um programa
- [11] Funções
- [12] Structs e Classes
- [13] Exercícios – possível solução para o exercício 5
- [14] Objetos
- [15] Classes
- [16] Abstração
- [17] Encapsulamento
- [18] Classes e construtores
- [19] Exercícios sobre classes e objetos
- [20] Material sobre linux – Comandos mais usados em uma página; Comandos básicos; Resumo dos comandos básicos; Exercícios
- [Arquivos] – material sobre arquivos em C++
- [Bibliotecas padrão] – Resumo das bibliotecas padrão do C++
- [Pilha] – uma classe “Pilha” para armazenar dados genéricos
- [Fila] – uma classe “Fila” para armazenar dados genéricos
- [Lista] – uma classe “Lista” para armazenar dados genéricos
- [Lista encadeada] – exemplo de lista encadeada genérica, armazenando alunos, professores, …
- [Árvores] – Nodo para construção de árvores binárias (de inteiros): Nodo_arvoreb.h e Nodo_arvoreb.cpp. Classe para criação e manipulação de Árvore Binária de Pesquisa utilizando Nodo_arvoreb.h: ABP.h, ABP.cpp e testeABP.cpp.
- [Standard Template Library – STL] – Tutorial STL – Exemplo de vector, com métodos disponíveis, e comparação com list
- Aplicações exemplo:
- Classe SystemUser (ler antes o arquivo README.txt)
- Classe Racional (solução)
- Herança bastante simples: (Pessoa.cpp, Aluno.cpp, main.cpp)
- Herança: (Heranca)
- Agregação: (Agregacao)
- Herança: (Sistema Bank Account)
- Exemplo/exercício de herança: ex_heranca.cpp, mmamals.cpp, e vmammals.cpp