Ipari beágyazott rendszerek

Industrial Embedded Systems

A tantárgyleírás hatályossága

Hatályosság kezdete:

2026. March 21.

Hatályosság vége:

—

Tantárgy neve (magyarul, angolul)

Ipari beágyazott rendszerek

Industrial Embedded Systems

Tantárgykód

BMEVIAUM010

Tantárgyjelleg

—

Képzési szint

—

Kurzustípusok és óraszámok (heti/féléves)

Kurzustípus	elmélet	gyakorlat	laboratóriumi gyakorlat
óraszám (heti)	1	0	1
jelleg (kapcsolt/önálló)	—	—	kapcsolt

Tanulmányi teljesítmény/értékelés típusa

félévközi érdemjegy

Tantárgy kreditértéke

Tantárgyfelelős

DR. Sütő Zoltán

beosztás: egyetemi docens

elérhetőség: suto.zoltan@vik.bme.hu

Tantárgyat gondozó oktatási szervezeti egység

Automatizálási és Alkalmazott Informatikai Tanszék

https://www.aut.bme.hu

Kar

Villamosmérnöki és Informatikai Kar

Tantárgy weboldala

—

Tantárgy elsődleges mintatantervi jellege

—

Közvetlen előkövetelmények – Erős előkövetelmény

nincs

Közvetlen előkövetelmények – Gyenge előkövetelmény

nincs

Közvetlen előkövetelmények – Párhuzamos előkövetelmény

nincs

Közvetlen előkövetelmények – Mérföldkő előkövetelmény

nincs

Közvetlen előkövetelmények – Kizáró feltétel

nincs

Célkitűzés

Tantárgyprogram

Hét	(E – Előadás, L – Labor gyakorlat, S –Számonkérés)
1	E1. Bevezetés a beágyazott rendszerekbe. Legfontosabb jellemzők, követelmények. A korszerű beágyazott rendszerek és távfelügyeletének elemei. Csoportosítás teljesítmény, alkalmazási terület és programozási technikák szerint. Hardver és szoftver komponensek. Fejlesztő eszközök. A beágyazott rendszerek fejlesztésének folyamata. Mechatronikai példák.
2	E2. A szoftver fejlesztés eszközei. Programozási nyelvek. Fejlesztő és tesztelő környezetek, szimulátorok. Fejlesztő környezetek csoportosítása. Hibakeresés technikái. Szimulátorok: viselkedés szintű és áramköri szintű. Gerjesztés megadásának lehetőségei. Szimulációs sebesség.
3	L1. Ismerkedés egy mikrokontrolleres fejlesztő környezettel. Egyszerű funkciók megvalósítása, digitális ki/bemenetek kezelése, kijelzők, nyomógombok.
4	E3. Hardver megoldások, architektúrák. Általánosan programozható megoldások és alkalmazás orientált célrendszerek. SoC (System on Chip). Integráltság kérdései, a gyorsaság, fogyasztás és az ár figyelembevételével. Illesztő egységek és perifériák. Digitális rendszerek illesztése analóg jelekhez. Nem villamos mennyiségek szenzorai. Szűrés és sávszélesség.
5	L2. Perifériák kezelése, A/D, D/A, PWM, időzítők. Megszakítások. DMA. Vegyes C és Assembly programok.
6	E3. Kommunikáció és adatgyűjtés. A részegységek közötti kommunikáció kérdése. Lokális és kiterjedt hálózatok, zavarszűrés és kompenzálás. Vezetékes és vezeték nélküli megoldások. Kommunikációs szabványok, protokollok.
7	L3. Soros kommunikáció implementálása.
8	E5. Beágyazott rendszerek modellezése. Komplex feladatok részfeladatokra bontása. Az objektumorientált megközelítés, ismerkedés az UML diagramokkal.
9	E6. Beágyazott operációs rendszerek, gyenge és erős valós idejű rendszerek (soft és hard real time), monolitikus vagy mikro kernel. Folyamatok, szálak. A szálak közötti kommunikációs lehetőségek. Megszakítások, védett erőforrás elérések (mutexek), szemaforok, FIFO-k és csatornák.
10	S1. Zárthelyi
11–13	L4 – L6. Önálló tervezési feladat: kivitelezés, tesztelés. Folyamatos konzultáció.
14	S2. – Önálló tervezési feladat bemutatása.

A tantárgy célja, hogy megismertesse a gépészmérnök hallgatókat a modern ipari folyamatirányító rendszerek felépítésével, működési elvével és alkalmazási lehetőségeivel. A tantárgy során szerzett ismeretekkel a hallgató képes lesz különbséget tenni a különböző kapacitású és tudású beágyazott rendszerek között és képes lesz mérlegelni a különböző tulajdonságok között, hogy a megfelelő berendezést válassza. Ugyanakkor a félév során elvégzett nagyfeladat révén némi gyakorlathoz jutnak a hallgatók és olyan gyakorlati tapasztalatokkal ruházza fel őket, mely későbbiekben lehetővé teszi a kérdéses területen való elmélyedést, valamint irányt mutat az ismeretek bővítésére és hatékony alkalmazására.

Tanulmányi eredmények

Ez a tantárgy a KKK rendeletben meghatározott, következő kompetenciák fejlesztését szolgálja:

Tudás

Nincsenek rögzített tanulási eredmények.

Képességek

Nincsenek rögzített tanulási eredmények.

Attitűd

Nincsenek rögzített tanulási eredmények.

Autonómia és felelősség

Nincsenek rögzített tanulási eredmények.

Oktatási módszertan

A tantárgy oktatása előadások és az elméleti anyag elmélyítését segítő laboratóriumi gyakorlatok formájában történik. A laboratóriumi gyakorlatok keretében részben egy konkrét mikrokontrolleres fejlesztő eszköz gyakorlati megismerése, részben pedig egy önálló tervezési feladathoz kapcsolódó résztevékenységek elvégzése történik, amit folyamatos konzultáció támogat.

Tanulástámogató anyagok

Online források

1. ; Alain; Burns, Andy Wellings, Real Time Systems; and Programming Languages: Ada 95, Real-Time Java and Real-Time C/POSIX (3rd; Edition), Addison Wesley, (April 5, 2001); 2. ; Rick; Grehan, Robert Moote, Ingo Cyliax, Real-Time; Programming: A Guide to 32-bit Embedded Development, Addison-Wesley; Professional, Bk&CD-ROM ed. (December 9, 1998); 3. Jean J. Labrosse, MicroC OS II: The Real Time Kernel (With CD-ROM); 4. ; Albert M.; K. Cheng, Required textbook: Real-Time; Systems: Scheduling, Analysis, and Verification, John Wiley & Sons.

A tantárgy teljesítéséhez ajánlott előzetes ismeretek

Tudás típusú kompetenciák

(azon előzetes ismeretek összessége, amelyek megléte nem kötelező, de a tantárgy eredményes teljesítését nagyban elősegíti)

A tantárgy a C programozási nyelv és a strukturált programozási technikák ismeretére épít.

Képesség típusú kompetenciák

(azon előzetes képességek és készségek összessége, amelyek megléte nem kötelező, de a tantárgy eredményes teljesítését nagyban elősegíti)

nincs

Ajánlott (nem kötelező) előzetesen megszerzendő kompetenciák

(azon ajánlott (nem kötelező) előzetesen megszerzendő kompetenciák összessége, amelyek jelentősen hozzájárulnak a tantárgy eredményes teljesítéséhez)

A tantárgy a C programozási nyelv és a strukturált programozási technikák ismeretére épít.

Általános szabályok

Követelmények: A félév érvényességének feltételei: 1. A félév során kiadott önálló tervezési feladat elkészítése és beadása határidőre. Az önálló feladatot a hallgató rövid előadás formájában mutatja be, mely előadás 15%-os részét képezi a feladatra adott jegynek. 2. A félévközi jegyet a zárthelyi dolgozat, és az önálló feladat pontszámainak átlaga alapján ajánljuk meg. Mindkét jegynek minimum elégségesnek kell lennie. Érdemjegy megajánlás az elért pontszámok alapján: 0-39 40-55 56-70 71-85 86-100 elégtelen (1) elégséges (2) közepes (3) jó (4) jeles (5) Pótlási lehetőségek: 1. A zárthelyi egyszeri pótlására lehetőséget biztosítunk a szorgalmi időszakban és a pótlási héten is. 2. Az önálló feladat bemutató elmulasztására pótlási lehetőség nincs, ez automatikusan az előadásra adható pontszámok elvesztését jelenti, maga a feladat a pótlási hét végéig adható be különeljárási díj ellenében. 3. A hallgatónak lehetősége van a megajánlott jegyet szóbeli vizsgával módosítani.

Teljesítményértékelési módszerek

Szorgalmi időszakban végzett teljesítményértékelések részletes leírása

Nincs megadva részletes értékelés.

Szorgalmi időszakban végzett teljesítményértékelések részaránya

Nincs megadva részarány.

Vizsgaidőszakban végzett teljesítményértékelések részletes leírása

Nincs megadva részletes értékelés.

Vizsgarészek részaránya

Nincs megadva részarány.

Érdemjegy megállapítása

Nincs megadva érdemjegy határ.

Jelenléti és részvételi követelmények

Nincs megadva jelenléti követelmény.

Javítás, ismétlés és pótlás különös szabályai

Nincs megadva.

Rövid leírás

Nincs megadva.

Részletes leírás

Nincs megadva.

Ajánlott tantárgyak

Nincs megadva.

A tantárgy elvégzéséhez szükséges tanulmányi munka

Nincs megadva munkaidő bontás.

Tantárgykövetelmények hatályossága

Tantárgykövetelmények hatályosságának kezdete:

—

Tantárgykövetelmények hatályosságának vége:

—

Tantervi elhelyezés

Nincsenek rögzített tantervi elhelyezések ehhez a tárgyverzióhoz.