Code
IGFF PHY 5031
Level
M2
Graduate
Graduate
Domain
Physique
Program
Programme Ingénieur
Language
Français/French
ECTS Credits
5
Class hours
51
Workload
90
Program Manager(s)
Department
- Electronique et Physique
Educational team
Organisation
Cours/TD/TP/projet/examen : 15/0/33/0/3Learning objectives
A l’issue du module, les étudiants sont capables de :
Différencier les caractéristiques principales (coût, consommation, puissance de calcul, fonction, etc.) des composants numériques programmables (microcontrôleur, Digital Signal Controller DSC, DSP, FPGA, System on Chip SoC, processeur ARM).
Ecrire un programme simple permettant à ces composants de communiquer avec des périphériques externes (capteurs, clavier, écran, …) à l’aide de bus de liaison standards (série, I2C, SPI, USB), à l’aide de documentations techniques.
Examiner la faisabilité des spécifications techniques d’un système embarqué (cahier des charges) afin de choisir judicieusement les composants programmables adéquats.
Appréhender l’utilisation un analyseur logique.
CDIO Skills
- 1.2 - Core engineering fundamental knowledge and other disciplines
- 2.1.5 - Solution and Recommendation
- 3.2.6 - Oral Presentations
- 4.3.1 - Understanding Needs and Setting Goals
- 4.7.2 - Defining the Solution (which builds on and expands Understanding Needs and Setting Goals 4.3.1)
Prerequisites
Electronique numérique, programmation assembleur et C.
Keywords
Electronique numérique, systèmes embarqués, microcontrôleur RISC, DSC, DSP, FPGA, VHDL, SoC, ARM, bus série, I2C, SPI, USB.
Content
Introduction : rappels historiques, systèmes embarqués, composants numériques utilisés.
Microcontrôleur RISC, DSP et DSC : présentation et exemples d’utilisation.
FPGA et langage VHDL : présentation et exemples d’utilisation.
SoC : présentation et exemples d’utilisation.
Processeur ARM : présentation et exemples d’utilisation.
Bus de liaison USB, I2C, SPI : présentation et exemples d’utilisation.
Analyseur logique : présentation et exemples d’utilisation.
Evaluation
L'évaluation de ce module est basée sur :
Un contrôle continu (CC) qui repose sur des travaux pratiques (NTP), un exposé oral (Ne) et une étude d'une documentation (Nd).
Un examen écrit : 1re session (N1), 2e session (N2).
Assessment formula
CC = moyenne(NTP, Ne, Nd).
1re session : NF1 = (CC + N1)/2.
2e session : NF2 = (CC + N2)/2.
Note finale : NF = sup(NF1, NF2).
References
Circuits logiques programmables - Christian TAVERNIER - DUNOD, 1996.
VHDL : Hardware Description and Design - Roger LIPSET & al. - Kluwer, 1989.
The Designer's Guide to VHDL - 3rd Edition - Peter J. ASHENDEN - MORGAN KAUFMANN PUBLISHERS, 2008.
Traitement numérique du signal - 9e édition - Maurice BELLANGER - Dunod, 2012.
The Scientist & Engineer’s Guide to Digital Signal Processing - Steven W SMITH - California Technical Pub, 1997.
The Definitive Guide to ARM CORTEX-M3 and CORTEX-M4 Processors - 3rd Edition - Joseph Yiu - Newnes, 2014.
Rapid Prototyping of Digital Systems - James. O. HAMBELIN & al. - Springer, 2008.
Le bus USB - Xavier FENARD - 3ème édition - Dunod, 2007.
La conception des systèmes avec FPGA : Bonnes pratiques pour le développement collaboratif - Philippe SIMPSON - Dunod, 2014.
Digital Design and Computer Architecture - Second Editio - David Money HARRIS and Sarah L. HARRIS - Morgan Kaufmann, 2013.