Fundamentals of Embedded System Design(INF482)
| Course Code | Course Name | Semester | Theory | Practice | Lab | Credit | ECTS |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| INF482 | Fundamentals of Embedded System Design | 8 | 4 | 0 | 0 | 4 | 5 |
| Prerequisites | |
| Admission Requirements |
| Language of Instruction | French |
| Course Type | Compulsory |
| Course Level | Bachelor Degree |
| Course Instructor(s) | Ahmet Teoman NASKALİ tnaskali@gsu.edu.tr (Email) |
| Assistant | Timoteos Onur ÖZÇELİK tozcelik@gsu.edu.tr (Email) |
| Objective | The aim of the Embedded Systems and Software course is to teach students end-to-end embedded system design. Within this process, students will learn to define the requirements of the system they will design, select appropriate external hardware and microprocessors, analyze the system’s power consumption and cost, anticipate the environmental impacts of the system they develop, and ensure compliance with applicable laws and regulations. |
| Content | Within this course, Week 1 will introduce embedded systems; Week 2 will cover energy sources, batteries, consumption, costs, and environmental impacts; Week 3 will focus on the design process, requirement specification, optimization, and project selection; Week 4 will examine standards, regulations, and laws; Week 5 will introduce embedded software development; Week 6 will address programming hardware components (I2C, EEPROM, SPI, UART); Week 7 will cover communication with peripherals; Week 8 will include the midterm exam; Week 9 will focus on software for real-time systems; Week 10 will examine different types of interrupts and response times; Week 11 will analyze power consumption from both hardware and software perspectives; Week 12 will introduce the Internet of Things (IoT); Week 13 will discuss the future of embedded systems, various technologies, and productization of learned concepts; and Week 14 will cover embedded system testing and verification. |
| Course Learning Outcomes |
Students who take the Embedded Systems course will: 1. Be able to recall general knowledge about embedded systems, evaluate their environmental impacts, and design ecologically responsible approaches, 2. Be able to identify appropriate hardware and standards for use in embedded systems, 3. Be able to define and exemplify application areas of embedded systems, 4. Be able to determine system requirements and specify detailed design considerations, 5. Be able to make predictions about the economic lifetime of systems. |
| Teaching and Learning Methods |
Lectures supported by visual diagrams and real-world examples Interactive discussions and concept-based questioning Demonstrations Problem-solving sessions and short exercises |
| References | Making Embedded Systems: Design Patterns for Great Software (Paperback) |
Theory Topics
| Week | Weekly Contents |
|---|---|
| 1 | Introduction to Embedded Systems |
| 2 | Energy sources, batteries, consumption, costs, and environmental impacts |
| 3 | Design process, requirement specification and optimization - Project selection |
| 4 | Standards, regulations, and laws |
| 5 | Introduction to embedded software development |
| 6 | Programming hardware components - I2C, EEPROM, SPI, UART |
| 7 | Communication with peripheral devices |
| 8 | Midterm Exam |
| 9 | Software for real-time systems |
| 10 | Different types of interrupts and response times |
| 11 | Hardware and software analysis of power consumption |
| 12 | Internet of Things |
| 13 | Future of embedded systems, various embedded system technologies, translating learning into products |
| 14 | Embedded system testing and validation |
Practice Topics
| Week | Weekly Contents |
|---|
Contribution to Overall Grade
| Number | Contribution | |
|---|---|---|
| Contribution of in-term studies to overall grade | 4 | 60 |
| Contribution of final exam to overall grade | 1 | 40 |
| Toplam | 5 | 100 |
In-Term Studies
| Number | Contribution | |
|---|---|---|
| Assignments | 1 | 15 |
| Presentation | 1 | 15 |
| Midterm Examinations (including preparation) | 1 | 15 |
| Project | 1 | 15 |
| Laboratory | 0 | 0 |
| Other Applications | 0 | 0 |
| Quiz | 0 | 0 |
| Term Paper/ Project | 0 | 0 |
| Portfolio Study | 0 | 0 |
| Reports | 0 | 0 |
| Learning Diary | 0 | 0 |
| Thesis/ Project | 0 | 0 |
| Seminar | 0 | 0 |
| Other | 0 | 0 |
| Make-up | 0 | 0 |
| Toplam | 4 | 60 |
| No | Program Learning Outcomes | Contribution | ||||
|---|---|---|---|---|---|---|
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | ||
| 1 | Matematik, fizik ve mühendislik bilimlerine özgü konularda yeterli bilgi birikimi; bu alanlardaki kuramsal ve uygulamalı bilgileri, mühendislik problemlerinin modellenmesi ve çözümünde kullanabilme becerisi. | |||||
| 2 | Karmaşık bilgisayar mühendisliği problemlerini saptama, tanımlama, formüle etme ve çözme becerisi; bu amaçla uygun analiz ve modelleme yöntemlerini seçme ve uygulama becerisi. | X | ||||
| 3 | Yazılımsal veya donanımsal karmaşık bir sistemi, süreci veya donanımı gerçekçi kısıtlar ve koşullar altında, belirli gereksinimleri karşılayacak şekilde tasarlama becerisi; bu amaçla modern tasarım yöntemlerini uygulama becerisi. | X | ||||
| 4 | Mühendislik uygulamalarında karşılaşılan karmaşık problemlerin analizi ve çözümü için gerekli olan modern teknik ve araçları geliştirme, seçme ve kullanma becerisi; bilişim teknolojilerini etkin bir şekilde kullanma becerisi. | X | ||||
| 5 | Analitik düşünce ile bir sistemi, sistem bileşenini ya da süreci analiz etme, modelleme, deney tasarlama ve yapma, veri toplama, çözüm algoritmaları üretebilme, uygulamaya alma ve geliştirme becerileri. | X | ||||
| 6 | Disiplin içi ve çok disiplinli takımlarda etkin biçimde çalışabilme becerisi; bireysel çalışma becerisi. | |||||
| 7 | Türkçe sözlü ve yazılı etkin iletişim kurma becerisi; en az iki yabancı dil bilgisi; etkin rapor yazma ve yazılı raporları anlama, yazılım ve donanım tasarımını, gerekirse teknik resim metotları kullanarak raporlayabilme, etkin sunum yapabilme becerisi. | X | ||||
| 8 | Bilgiye erişebilme ve bu amaçla kaynak araştırması yapabilme, veri tabanları ve diğer bilgi kaynaklarını kullanabilme becerisi | X | ||||
| 9 | Yaşam boyu öğrenmenin gerekliliği bilinci; kendini sürekli yenileme becerisi. | X | ||||
| 10 | Mesleki etik ilkelerine uygun davranma, mesleki sorumluluk bilinci; mühendislik uygulamalarında kullanılan standartlar hakkında bilgi. | X | ||||
| 11 | Proje yönetimi, risk yönetimi ve değişiklik yönetimi gibi, iş hayatındaki uygulamalar hakkında bilgi; girişimcilik, yenilikçilik hakkında farkındalık; sürdürülebilir kalkınma hakkında bilgi. | |||||
| 12 | Mühendislik uygulamalarının evrensel ve toplumsal boyutlarda sağlık, çevre ve güvenlik üzerindeki etkileri ve çağın mühendislik alanına yansıyan sorunları hakkında bilgi. | X | ||||
| 13 | Bilgisayar mühendisliği uygulamalarının hukuki ve etik boyutları konusunda farkındalık. | |||||
| Activities | Number | Period | Total Workload |
|---|---|---|---|
| Class Hours | 13 | 4 | 52 |
| Working Hours out of Class | 0 | 0 | 0 |
| Assignments | 1 | 5 | 5 |
| Presentation | 3 | 8 | 24 |
| Midterm Examinations (including preparation) | 1 | 10 | 10 |
| Project | 1 | 19 | 19 |
| Laboratory | 0 | 0 | 0 |
| Other Applications | 0 | 0 | 0 |
| Final Examinations (including preparation) | 1 | 15 | 15 |
| Quiz | 0 | 0 | 0 |
| Term Paper/ Project | 0 | 0 | 0 |
| Portfolio Study | 0 | 0 | 0 |
| Reports | 0 | 0 | 0 |
| Learning Diary | 0 | 0 | 0 |
| Thesis/ Project | 0 | 0 | 0 |
| Seminar | 0 | 0 | 0 |
| Other | 0 | 0 | 0 |
| Make-up | 0 | 0 | 0 |
| Yıl Sonu | 0 | 0 | 0 |
| Hazırlık Yıl Sonu | 0 | 0 | 0 |
| Hazırlık Bütünleme | 0 | 0 | 0 |
| Total Workload | 125 | ||
| Total Workload / 25 | 5.00 | ||
| Credits ECTS | 5 | ||