Szoftvertechnológia

Software Technology for Embedded Systems

A tantárgyleírás hatályossága

Hatályosság kezdete:

2026. March 21.

Hatályosság vége:

—

Tantárgy neve (magyarul, angolul)

Szoftvertechnológia

Software Technology for Embedded Systems

Tantárgykód

BMEVIMIM150

Tantárgyjelleg

—

Képzési szint

—

Kurzustípusok és óraszámok (heti/féléves)

Kurzustípus	elmélet	gyakorlat	laboratóriumi gyakorlat
óraszám (heti)	2	1	0
jelleg (kapcsolt/önálló)	—	kapcsolt	—

Tanulmányi teljesítmény/értékelés típusa

vizsga

Tantárgy kreditértéke

Tantárgyfelelős

DR. Kovácsházy Tamás

beosztás: egyetemi docens

elérhetőség: kovacshazy.tamas@vik.bme.hu

Tantárgyat gondozó oktatási szervezeti egység

Mesterséges Intelligencia és Rendszertervezés Tanszék

Kar

Villamosmérnöki és Informatikai Kar

Tantárgy weboldala

http://www.mit.bme.hu/oktatas/targyak/vimim150/

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

1. A szoftverrendszerek bonyolultsága (1 óra elmélet/előadás):

Célkitűzés: A szoftverrendszerek bonyolultsága okainak és következményeinek bemutatása.

A szoftverrendszerek bonyolultságának okai, és a szoftverfejlesztési folyamat nehézségei. A bonyolultság kezelésének eszközei.

2. Programozási paradigmák (2 óra elmélet/előadás):

Célkitűzés: A procedurális és deklaratív programozás különbségeinek bemutatása.

A szoftver technológia és programozási nyelvek fejlődése, procedurális és deklaratív programozás összevetése.

3. A beágyazott rendszerek szoftver architektúrái (3 óra elmélet/előadás):

Célkitűzés: A beágyazott rendszerek jellegzetes szoftver architektúráinak, azok alkalmazási feltételeinek és következményeinek megismerése.

A jellegzetes szoftver architektúrák bemutatása és elemzése. Beágyazott operációs rendszer alkalmazási kérdései, annak előnyei és hátrányai. Alacsonyszintű, procedurális és objektumorientált szoftverfejlesztés beágyazott rendszerekben.

4. Párhuzamos, esemény- és idővezérelt programozás (8 óra elmélet/előadás + 4 óra gyakorlat):

Célkitűzés: A párhuzamos esemény- és idővezérelt programozás bemutatása.

A párhuzamos esemény- és idővezérelt programozás alapötletének bemutatása, alapfogalmak ismertetése. Konkurens és valós idejű ütemezők, idővezérelt architektúra. Folyamat és szál, a folyamatok leírásának eszközei. Erőforrások kezelése, közös erőforrások. Kölcsönös kizárás, szinkronizáció, kommunikáció megoldása konkurens rendszerekben. Függvények újrahívhatósága, blokkoló és nem blokkoló (aszinkron) függvényhívás. Beágyazott szoftver architektúrák bemutatása tervezési mintákon keresztül.

5. Modell alapú szoftver fejlesztés (8 óra elmélet/előadás + 4 óra gyakorlat):

Célkitűzés: A modell alapú szoftver fejlesztés alapjainak bemutatása.

A modell szerepe a szoftverfejlesztési folyamatban, a modell alapú megközelítés, az alapfogalmak bemutatása. Az UML nyelv, azon belül az osztály diagram, állapottérkép, szekvencia diagram részletes ismertetése a beágyazott rendszerek nézőpontjából. Az UML nyelv helye a beágyazott fejlesztési folyamatban. UML profile-ok, követelmény leírás, erőforrás modellezés. Domén-specifikus nyelvek ismertetése példákkal. A modellvezérelt architektúra (MDA). Kódgenerálás modellből, az állapottérkép alapú kódgenerálás megvalósítási mintái. A SysML nyelv és szerepe a beágyazott rendszerek fejlesztése során.

6. Adatbázis kezelés és beágyazott rendszerek viszonya (2 óra elmélet/előadás):

Célkitűzés: A relációs és objektum alapú adatbázis kezelés bemutatása beágyazott rendszerekben

A relációs és objektum alapú adatbázis kezelés lehetőségeinek bemutatása beágyazott rendszerekben.

7. Deklaratív rendszerek (1 óra elmélet/előadás):

Célkitűzés: A deklaratív rendszerek bemutatása.

A deklaratív rendszerek alapelvei, rendszerarchitektúrájuk. Produkciós rendszerek, keresési stratégiák.

8. 4GL fejlesztőrendszerek (2 óra elmélet/előadás + 1 óra gyakorlat):

Célkitűzés: A 4GL fejlesztőrendszerek bemutatása.

A 4GL fejlesztőrendszerek jellegzetességei, az azokban fejlesztett alkalmazások tipikus architektúrája, a jellegzetes komponensek bemutatása. A modell alapú szoftver fejlesztés és a 4GL koncepció kapcsolata. NI Labview mint 4GL fejlesztőrendszer példa.

A tantárgy a beágyazott szoftverek fejlesztése során alkalmazandó modern technológiák ismertetésével foglalkozik. A tárgy épít az alapvető általános szoftveres ismeretek, mint például C programozás, operációs rendszerek, objektum-orientált programozás, meglétére. Ezen ismeretek kibővítését célozza meg a beágyazott rendszerek szoftvereinek elkészítéséhez szükséges speciális ismeretekkel, valamint felkészít a tudatos szoftver fejlesztésre. Ennek megfelelően a tárgy részletesen bemutatja a szoftverrendszerek bonyolultságának okait és következményeit, mint a szoftverfejlesztési folyamat alapproblémáit. Ezen után ismerteti azokat a módszereket és technológiákat, amelyek lehetővé teszik, hogy a nehézségek ellenére jó minőségű beágyazott szoftverek készülhessenek. Az ismertetett technológiák lefedik a beágyazott rendszerekben alkalmazott modern technológiákat, mint például tervezési minták, párhuzamos, esemény- és idővezérelt programozás, szoftver architektúrák, objektum-orientált szoftver fejlesztés, modell alapú szoftver fejlesztés, beágyazott adatbázisok, deklaratív rendszerek, 4GL fejlesztőeszközök. A tantárgy követelményeit eredményesen teljesítő hallgatóktól elvárható, hogy: (1) tisztában legyenek a szoftverrendszerek bonyolultágának okaival és következményeivel, (2) ismerjék a főbb programozási paradigmákat, azoknak a fejlődését és tipikus alkalmazási környezetét, (3) ismerjék a beágyazott rendszerek jellegzetes szoftver architektúráit, azok alkalmazási feltételeit és következményeit, (4) ismerjék a párhuzamos, esemény- és idővezérelt programozás alapfogalmait, eszközeit, és alkalmazni tudják azokat beágyazott rendszerekben, (5) ismerjék a modell alapú szoftver fejlesztési folyamatot, az UML és SysML nyelvet, és ezen technológiák alkalmazási lehetőségeit a beágyazott rendszerek területén, (6) alkalmazói szinten ismerjék a beágyazott rendszerekben az adatbázis kezelési technológiákat, (7) tisztában legyenek a deklaratív rendszerek alapelveivel, azok jellegzetes architekturális felépítésével, (8) ismerjék a 4GL fejlesztőrendszerek jellegzetességeit, az abban fejlesztett alkalmazások tipikus architektúráját, és jellegzetes komponenseit.

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

Előadás és gyakorlat.

Tanulástámogató anyagok

Online források

[1] David E. Simon , An Embedded Software Primer, Addison-Wesley, 1999. ; [2] Bruce Powel Douglass, Real Time UML: Advances in the UML for Real-Time Systems (3rd Edition), Addison-Wesley, 2004. ; [3] Bruce Powel Douglass, Real-Time Design Patterns: Robust Scalable Architecture for Real-Time Systems, Addison-Wesley, 2002. ; [4] Miro Samek , Practical Statecharts in C/C++: Quantum Programming for Embedded Systems, CMP Books, 2002.

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 tárgy épít az alábbi BSc témakörök ismeretére: · Informatika 1, (VIIIA202), operációs rendszerek témakör · A programozás alapjai I. (VIHIA106), C programozás alapjai · A programozás alapjai 2, VIAUA116, objektum-orientált programozás témakör

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)

Általános szabályok

Követelmények: A házi feladat elfogadható szintű teljesítése szükséges az aláíráshoz és a vizsgára bocsájthatósághoz. A házi feladat egy objektumorientált, párhuzamos, eseményvezérelt programozási feladat JAVA vagy JAVA beágyazott környezetben (pl. mobiltelefon). Vizsgaidőszakban: szóbeli vizsga Pótlási lehetőségek: A házi feladatok a pótlási időszakban pótolhatók. A házi feladatok zárthelyivel nem helyettesíthetőek.

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.