Dieser Kurs kann auch als ECEA 5318 im Rahmen des Master of Science in Electrical Engineering der CU Boulder angerechnet werden. Der Schwerpunkt des letzten Kurses liegt auf der praktischen Entwicklung einer Anwendung, die maschinelles Sehen in Echtzeit und mehrere Echtzeitdienste verwendet, um den internen Zustand von Linux mit einem externen Taktgeber durch Beobachtung zu synchronisieren. Die tatsächliche Leistung wird mit der theoretischen verglichen und analysiert, um Jitter bei der Zeitplanung zu ermitteln und eine eventuelle Anhäufung von Latenzzeiten abzumildern. Die Überprüfung des Abschlussprojekts umfasst den Vergleich von Systemzeitstempelprotokollen mit einem großen Satz von Bildern, die in ein Video kodiert werden können. Der Abschlussbericht wird von Fachkollegen begutachtet, und die aufgenommenen Bilder und Videos werden für eine schriftliche Bewertung hochgeladen.
Echtzeit-Projekt für eingebettete Systeme
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Echtzeit-Projekt für eingebettete Systeme
Dieser Kurs ist Teil von Spezialisierung „Eingebettete Echtzeit-Systeme“
Dozent: Sam Siewert
3.534 bereits angemeldet
Bei enthalten
Empfohlene Erfahrung
Was Sie lernen werden
Konzepte für den Entwurf von Echtzeitsystemen, die Zerlegung von Funktionen und die Identifizierung von Schlüsseldiensten
Entkopplung der E/A von der Echtzeitverarbeitung, um Überschreitungen der Reaktionszeit zu vermeiden
Verwendung der AMP-Designprinzipien mit der Rate Monotonic Policy, Analyse und Theorie
Verwendung von AMP-Designprinzipien mit Best-Effort- und paralleler Echtzeit-Co-Processing
Kompetenzen, die Sie erwerben
- Kategorie: Embedded Systems
- Kategorie: Verification And Validation
- Kategorie: System Programming
- Kategorie: Image Analysis
- Kategorie: Computer Vision
- Kategorie: Software Design
- Kategorie: Real Time Data
- Kategorie: System Design and Implementation
- Kategorie: Application Performance Management
- Kategorie: Systems Architecture
- Kategorie: Debugging
- Kategorie: Requirements Analysis
- Kategorie: Performance Testing
- Kategorie: System Requirements
Werkzeuge, die Sie lernen werden
- Kategorie: Real-Time Operating Systems
- Kategorie: Linux
Wichtige Details
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3 Aufgaben
Erfahren Sie, wie Mitarbeiter führender Unternehmen gefragte Kompetenzen erwerben.
Erweitern Sie Ihre Fachkenntnisse
- Lernen Sie neue Konzepte von Branchenexperten
- Gewinnen Sie ein Grundverständnis bestimmter Themen oder Tools
- Erwerben Sie berufsrelevante Kompetenzen durch praktische Projekte
- Erwerben Sie ein Berufszertifikat zur Vorlage
In diesem Kurs gibt es 5 Module
Dieses Modul bietet Hintergrundinformationen zum RTES-Projekt, einschließlich des Konzepts eines "visuellen Synchronoms", bei dem eine Kamera zur Synchronisierung der Zeit zwischen einer externen Uhr und einem eingebetteten Computer verwendet wird. Das Projekt erfordert eine Synchronisierung mit 1 Hz und 10 Hz, wobei die Echtzeitdienste Kamerabilder erfassen, stabile (nicht verwackelte) Bilder auswählen und diese in ein Flash-Dateisystem schreiben müssen. Das Projekt erfordert ein gutes Verständnis von RMA, Echtzeit-Scheduling und Designprinzipien für Echtzeitsysteme mit mehreren Diensten.
Das ist alles enthalten
14 Videos14 Lektüren1 Aufgabe1 peer review1 Diskussionsthema
In diesem Modul werden verschiedene Designansätze für das RTES-Projekt besprochen, darunter der "Shotgun"-Start, bei dem die Ticks der Uhr einmal beim Start erkannt werden, der Ansatz der kontinuierlichen Tick-Erkennung bei voller Synchronität und verschiedene Optionen für die Implementierung. RTES-Projektdesigner müssen sich für eine Kamera-Schnittstelle entscheiden, z.B. eine V4L2 (Video for Linux 2)-Schnittstelle zum UVC (Universal Video Controller)-Treiber oder eine OpenCV-Schnittstelle zu einer Kamera.
Das ist alles enthalten
7 Videos4 Lektüren1 Aufgabe1 peer review
Um sicherzustellen, dass ein Echtzeitdesign ordnungsgemäß implementiert ist, muss die Timing-Analyse auf der Grundlage von Systemprotokollierung und Tracing verwendet werden, um das tatsächliche Timing im Vergleich zum theoretischen RMA zu überprüfen. Dieses Modul bietet einen Überblick über die Methoden und schlägt die effizientesten Methoden zum Debuggen und Verifizieren des Timings des RTES-Projekts vor. Das Modul beinhaltet eine 1-Hz-Peer-Review von Design und Code zur Unterstützung bei der Verbesserung des RTES-Projekts für die externe Taktsynchronisierung unter Verwendung von Kamerabildern mit einer tickenden Analoguhr.
Das ist alles enthalten
3 Videos1 Lektüre1 Programmieraufgabe1 peer review
Dieses Modul deckt Methoden der Ablaufverfolgung und Profilerstellung für die gesamte RTES-Projektplattform ab, einschließlich Netzwerken, Systemprofilen und Methoden zur Verfolgung von Echtzeitdiensten im Besonderen. Das Modul umfasst eine 10-Hz-Peer-Review von Design und Code zur Unterstützung der Verbesserung des RTES-Projekts für die externe Taktsynchronisation mit einer digitalen Stoppuhr bei dieser höheren Rate im Vergleich zu 1 Hz.
Das ist alles enthalten
3 Videos1 Programmieraufgabe1 peer review
Das gesamte RTES-Projekt sollte für dieses Modul abgeschlossen sein. Die Studenten können sich Tipps und Beispiele ansehen, wie sie ihre Entwurfsmaterialien, ihre RMA und den Code für die Prüfung vorbereiten. Das Verfahren zur Überprüfung und Validierung des Entwurfs auf der Grundlage der RTES-Projektrubrik wird hier ebenfalls definiert.
Das ist alles enthalten
3 Videos1 Lektüre1 Aufgabe1 peer review
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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
Dozent
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Häufig gestellte Fragen
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 (mindestens 16 GB; 32 GB empfohlen)
● 5V / 2,5A Stromversorgung mit Schalter
● UVC-kompatible USB-Kamera (USB 2.0 oder besser)
● HDMI-Kabel
● HDMI-Monitor + Tastatur + Maus (nur für die Ersteinrichtung)
● Netzwerkverbindung zwischen dem Raspberry Pi und Ihrem Heimrouter (Wi-Fi oder Ethernet)
Empfohlene Hardware-Konfiguration
Raspberry Pi 3B+, der von folgenden Anbietern bezogen werden kann
● SparkFun (~$44, nur Platine) oder
● CanaKit Raspberry Pi 3 Modell B+ Starter Kit (~$125, einschließlich Platine) plus:
● 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
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.
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.
Weitere Fragen
Finanzielle Unterstützung verfügbar,