Une fois qu'un algorithme ou un traitement spécifique destiné à contrôler un procédé a été défini, encore faut-il être capable de mettre en oeuvre celui-ci sur une plateforme matérielle. Bien que les micro-contrôleurs ou les automates programmables soient des choix naturels en la matière, des solutions plus "généralistes", conduisant à des temps de développement plus courts et à des prix réduits existent désormais pour embarquer les traitements nécessaires. Afin de sélectionner les plateformes les plus adéquates parmi cette offre, l'Ingénieur système doit en connaître les principes de fonctionnement, à la fois du point de vue matériel et du point de vue logiciel. Il doit par ailleurs être familier des mécanismes qui président à la gestion des tâches et des ressources, telles que la mémoire et les Entrées / Sorties. L'objectif de ce cours est donc de donner aux étudiants une compréhension suffisamment profonde de la manière dont les choses se passent, de sorte à ce qu'ils puissent tirer le meilleur parti des systèmes embarqués généralistes d'aujourd'hui dans le contexte de l'automatisation des procédés. Ainsi, le suivi assidu de l'ensemble du module proposé donnera aux étudiants les capacités de définir une structure d'application adaptée aux contraintes du cahier des charges et leur procurera les bases indispensables pour sélectionner un couple plateforme matérielle / système d'exploitation adéquat. Les techniques de programmation multitâches exposées dans ce cours permettront une implémentation des logiciels à la fois modulaire et efficace.
Objectif pédagogique
A l'issue de ce cours, les étudiants seront capables de (a) lister l'ensemble des besoins de l'application compte tenu des besoins du client et des contraintes pesant sur le système à contrôler, (b) définir une structure d'application correspondant aux besoins exprimés précédemment tout en sélectionnant une plateforme appropriée (à la fois du points de vue matériel et du point de vue logiciel), (c) développer l'application proprement dite, en exploitant les mécanismes adéquats (multi-tâche et "multi-threading", partage de resources, communication inter-processus).
Positionnement du cours dans la formation
Ce cours doit être considéré comme un prolongement de plusieurs autres. Si le contenu informatique semble le plus immédiat, il est aussi à considérer comme une extension des cours d'automatique. En effet, la notion de "temps réel" si souvent évoqué n'acquiert de sens précis que si on la rapproche du théorème d'échantillonnage de Shanon. De plus, des applications très fréquemment développées correspondent à des algorithmes de fitrage, traitement du signal ou régulation. La connexion des applications développées avec le "monde réel" renverra souvent aux techniques d'interfaçage et donc à des éléments d'électroniques.
Supports de cours
support de cours en pdf organisés sous la forme "d'articles thématiques" associé à chaque séance, exemples de code source et d'exécutables; plateformes matérielles EmBest SBC-6000X; Machine Virtuelle Slackware Linux 14.0
Pré-requis
Langage de programmation structuré (C, C++ ou Java), notion de base en automatique et en électronique
Contenu
(1) Particularités des applications dédiées au contrôle et à la supervision des procédés, (2) structure d'un système d'information industriel, (3) Principes d'un système d'exploitation (OS), (4) Notions sur les techniques d'interfaçage les plus courantes, (5) Mécanismes utiles au contrôle / commande (6) Contraintes spécifiques de l'embarqué
Travail personnel demandé
Exercices à rendre, projet
Evaluations
Libellé (Français)
Libellé (Anglais)
Systèmes d'Exploitation pour l'Informatique Industrielle
Operating Systems for Industrial Automation
Commentaires sur les modes d'évaluation
L'évaluation repose sur
(1) la notation des exerices à rendre pour le début de chaque séance
(2) la réalisation d'un projet,
(3) une évaluation écrite (contrôle des connaissances).
