Objectifs par rapport aux acquis d'apprentissage du programme

• Imaginer, mettre en oeuvre et exploiter des systèmes / solutions / logiciels pour faire face à un problème complexe dans le domaine de l'électricité en tant que vecteur d information en intégrant les besoins, contextes et enjeux (techniques, économiques, sociétaux, éthiques et environnementaux).
• Identifier le problème complexe à résoudre et élaborer le cahier des charges en intégrant les besoins (dont ceux du client), contextes et enjeux (techniques, économiques, sociétaux, éthiques et environnementaux).
• Sur base de modélisations et d'expérimentations, concevoir un ou plusieurs systèmes / une ou plusieurs solutions / un ou plusieurs logiciels répondant au problème posé ; les évaluer compte tenu des différents paramètres du cahier des charges.
• Mettre en oeuvre un système / une solution / un logiciel choisi sous la forme d'un dessin, d'un schéma, d'un organigramme, d'un algorithme, d'un plan, d'une maquette, d'un prototype, d'un software et/ou d'un modèle numérique.
• Evaluer la démarche et les résultats en vue de leur adaptation (tests, mesures, optimisation, qualité...).
• Mobiliser un ensemble structuré de connaissances et compétences scientifiques et techniques spécialisées permettant de répondre, avec expertise et adaptabilité, aux missions de l ingénieur civil en Electricité.
• Maîtriser et mobiliser de façon pertinente des connaissances, des modèles, des méthodes et des techniques relatifs au domaine de l'Electricité.
• Evaluer la validité des modèles et des résultats compte tenu de l'état l'art de la science et des caractéristiques du problème.
• Communiquer et échanger des informations de manière structurée - oralement, graphiquement et par écrit, en français et dans une ou plusieurs autres langues - sur les plans scientifique, culturel, technique et interpersonnel en s'adaptant au but poursuivi et au public concerné.
• Argumenter et convaincre, tant à l'oral qu'à l'écrit, vis-à-vis de ses collaborateurs, d'un client, des enseignants et des jurys.
• Sélectionner et utiliser les modes et supports de communication écrite ou orale adaptés au but poursuivi et au public concerné.
• Utiliser et produire des documents scientifiques et techniques de qualité (rapport, plan, cahier des charges,...) et surtout adaptés au but poursuivi et au public concerné.
• Maîtriser la langue anglaise technique dans le domaine de l'électricité.
• Agir en professionnel responsable, faisant preuve d'ouverture et d'esprit critique, inscrit dans une démarche de développement professionnel autonome.
• Exploiter les différents moyens mis à disposition pour se documenter et se former de manière autonome.
• Contribuer par un travail de recherche à la solution innovante d'une problématique en sciences de l'ingénieur.
• Concevoir et mettre en oeuvre des analyses techniques, des études expérimentales et des modélisations numériques, ... pour répondre à un problème donné.
• Imaginer, mettre en oeuvre et exploiter des systèmes / solutions / logiciels pour faire face à un problème complexe dans le domaine de l'électricité en tant que vecteur d information en intégrant les besoins, contextes et enjeux (techniques, économiques, sociétaux, éthiques et environnementaux).
• Sur base de modélisations et d'expérimentations, concevoir un ou plusieurs systèmes / une ou plusieurs solutions / une ou plusieurs implémentations logicielles et/ou matérielles répondant au problème posé ; les évaluer compte tenu des différents paramètres du cahier des charges.
• Mettre en oeuvre un système / une solution / un logiciel / un circuit choisi sous la forme d'un schéma, d'un organigramme, d'un prototype, d'un programme et/ou d'un modèle numérique.
• Evaluer la démarche et les résultats en vue de leur adaptation (tests, mesures, optimisation, qualité...).
• Mobiliser un ensemble structuré de connaissances et compétences scientifiques et techniques spécialisées permettant de répondre, avec expertise et adaptabilité, aux missions de l'ingénieur civil en Electricité à finalité Multimédia et Télécommunications.
• Maîtriser et mobiliser de façon pertinente des connaissances, des modèles, des méthodes et des techniques relatifs aux bases de l'électricité, de l'électronique, de l'automatique, de l'analyse et du traitement des signaux, des télécommunications ; à l'électronique avancée et la microélectronique de pointe ; à l'informatique ; aux télécommunications filaires et non filaires ; au traitement des signaux ; aux interfaces homme-machine.
• Analyser et modéliser un problème en sélectionnant de manière critique des théories et des approches méthodologiques (modélisation, calculs), y compris en tenant compte des aspects pluridisciplinaires.
• Identifier et étudier les applications possibles des technologies nouvelles et émergentes dans le domaine de l'électricité
• Planifier, gérer et mener à bien des projets compte tenu de leurs objectifs, ressources et contraintes et en assurant la qualité des activités et des livrables.
• Définir et cadrer le projet compte tenu de ses objectifs, ressources et contraintes.
• Respecter les échéances et le plan de travail.

Acquis d'apprentissage UE

A l'issue de cet enseignement, les étudiants seront capables de : • Maitriser la conception de systèmes embarqués, les concepts, méthodologies et outils de développement, depuis son spécification au niveau système, en passant par la modélisation du problème, l’exploration, analyse et optimisation des solutions réalisables, et jusqu’’à l’obtention d’un système répondant aux besoins économiques et techniques. • Mieux comprendre les avantages et les inconvénients des solutions embarquées existantes, et des alternatives de mise en œuvre, selon un ensemble de critères d'évaluation (architecture, les coûts de développement, la taille, la performance, la consommation d'énergie, etc.). • Sous un aspect pratique, l'étudiant doit faire face à la mise en œuvre d’une solution, partielle ou complète (y compris le logiciel, système d’exploitation, ou le développement de composants IP – intellectual Property - off-the-shelf -COTS) le tout en utilisant des technologies programmables et reconfigurables et des outils de développement couramment disponibles dans l’industrie.

Contenu de l'UE

Un cours d'initiation à la conception des systèmes embarquées. Elle montre une vue unifiée des domaines matériel et logiciel comme les solutions de rechange basées sur l'exploration et la mesure quantitative des alternatives d’implémentation. Le cours explore les différentes tendances, composants et solutions de rechange selon l'objectif final. La conception au niveau de système est présentée d'abord par une description des différents composants impliqués, depuis la conception des circuits intégrés et leur utilisation jusqu'au logiciel, les processeurs et les processeurs faits sur commande. Il couvre également les méthodologies de conception, les techniques d'optimisation et les environnements d'essai. Le cours est complété par des exercices et des sessions pratiques de laboratoire en utilisant des technologies de dernier cri. 1. Introduction. Vue d'ensemble de systèmes et défis de conception. 2. Processeurs à but unique et faits sur commande. 3. Processeurs d'usage universel: logiciel, architectures, ensemble d’instruction, conception. 4. Processeurs à but unique standard : périphériques, temporisateurs, compteurs, , UART, modulateur de largeur d'impulsion, contrôleurs (afficheurs à cristaux liquides LCD, claviers, de moteur de pas), convertisseurs analog-digital, horloges en temps réel. 5. Mémoires. 6. Interfaces. Terminologie. Concepts de protocole. Interface de microprocesseur: interruptions, accès mémoire direct. Arbitrage. Architectures à bus multiniveaux. Communication sans fil. Détection et correction d'erreur. Protocoles Périodiques. Protocoles parallèles. Protocoles sans fil. 7. Exemples de conception. La perspective de l'utilisateur. La perspective du concepteur. Spécifications. Conception. 8. Machine d'état et modèles de processus concourants. Machine d'état : machines d'fini-état (FSM). Machine avec le modèle de datapath : FSMD. Utilisation des machines d'état. Modèle de machine d'état hiérarchique et concurrent (HCFSM). Langage Statecharts. Modèle de machine d'Programme-état (PSM). Processus concourants. Communication parmi des processus. Synchonization parmi des processus. Exécution. Modèle de flux de données. Systèmes en temps réel. 9. Systèmes de commande. Systèmes de commande de boucle ouverte et en circuit fermé. Systèmes de commande généraux et contrôleurs PID. Commande brouillée. 10. Technologie d'IC. Technologie d'IC et VLSI. Technologie semi-custom (ASIC). Technologie programmable et dispositifs logiques PLD. 11. Technologie de conception. Automation, synthèse et vérification. Co-simulation hardware/software. Réutilisation : noyaux de propriété intellectuelle IP. Modèles de conception.

Compétences préalables

Électronique Numérique.

Types d'évaluation Q1 pour l'épreuve intégrée

• Présentation et travaux
• Examen oral
• Examen écrit
• Epreuve pratique
• Exercice(s) coté(s)

Types d'évaluation du Q3 pour l'épreuve intégrée

• Présentation et travaux
• Examen oral
• Epreuves pratiques