Universidade da Beira Interior - Deptº de Informática

IHS – Interfaces Hardware/Software

Mestrado em Engenharia Informática – 2020/2021

 

DocentePedro Araújo (teóricas + práticas)

 

Horário | Objetivos | Programa | Apoio | Avaliação | Utilitários | Classificações

 

COVID-19 : regras importantes

·       manterem-se em casa o mais possível

·       lavagem/desinfeção frequente das mãos

·       uso da máscara

·       distanciamento social

·       acatar as ordens das autoridades

 


AVISOS

 

 

Qualquer contacto com o docente deverá ser feito UNICAMENTE através do email: paraujo@di.ubi.pt , devendo incluir a UC, nº de aluno e nº do grupo

 

2021-02-22

Publicadas as classificações de exame de época normal

 

2021-02-08

 

 EXAME (2021-02-06):

 - data de realização: 2021-02-09, 9h30m

 - mesmos moldes da frequência

 SALA: 6.05

 

2020-11-08

Proposta de calendário das defesas de TP2 (ver abaixo)

 

2020-11-05

Apresentação do enunciado, datas e outros aspetos relativos a TP3 (ver abaixo)

 

2020-10-28

Foram alteradas as datas da defesa do TP2 (ver abaixo)

 

2020-10-21

Manual do Tinkercad e instruções para partilha de circuitos. Explicação sobre o Tinkercad

 

2020-09-29

Está publicada a escala de apresentações do TP1

 

2020-09-25

Acrescentada a lista dos alunos atualmente inscritos

 

2020-09-24

Os alunos que não compareceram à aula teórica de 24/Set devem formar grupos de trabalho de 4 alunos e enviarem a respetiva constituição ao docente por email, o mais rapidamente possível;

 


HORÁRIO

Tempo

8-9

 

 

 

 

 

9-10

 

 

 

 

 

10-11

 

 

 

 

 

11-12

 

 

 

  TE (6.01) 

 

12-13

 

 

 

PL3 (LTC)

 

13-14

 

14-15

 

 

 

 

 

15-16

 

 

 

 

16-17

 

 

PL1 (LTC)

 

 

17-18

 

 

PL2 (LTC)

 

 

 

 

 

  

TE(1h)     :  todos os alunos

PL1(1h) :  3 grupos de 4 alunos (12 alunos)

PL2(1h) :  3 grupos de 4 alunos (12 alunos) 

PL3(1h) :  3 grupos de 4 alunos (12 alunos) 

 

 

Capacidade da sala 6.01 : 100 alunos 

Capacidade do LTC (sala 6.15)  : 12 alunos

 

 

 

 

Aulas: 2020/09/21→ 2021/01/15     Férias Natal: 2020/12/21→ 2020/12/31     Feriados:

Freq: 2020/12/17 ,11-13h  :  presencial

 

 

OBJETIVOS DA UNIDADE CURRICULAR

1) Conhecer os mecanismos de aquisição (input) de dados pelos computadores e o modo como estes podem controlar(output) os dispositivos a que se encontrem ligados;

2) Entender a estrutura e a tecnologia dos dispositivos periféricos que podem ser ligados a um computador, de modo a poder efectuar a sua selecção em face das necessidades de um projecto específico real;

3) Acompanhar a evolução e a aplicação das tecnologias, sendo capaz de entender os seus princípios e características, incluindo as mais inovadoras;

4) Desenvolver software optimizado, baseado no conhecimento das características do hardware aonde as aplicações irão ser executadas;

 

PROGRAMA PROPOSTO (temas a abordar, sem qualquer ordem específica)

Aulas teóricas (T)

- Conceitos introdutórios de eletrotecnia e eletrónica analógica e digital;

- Dispositivos periféricos usados para entrada e saída de dados – visão geral;

- Conversão A/D e D/A;

- Microprocessadores/microcontroladores;

- Aquisição de dados por computador (input);

- Controlo por computador (output);

- Barramentos e portas de comunicação (paralela, série, USB, outras);

- Sensores e redes de sensores;

- Tecnologias sem fios (Zigbee, Bluetooth, Wifi, outras);

- Integração com dispositivos móveis (Android, outros);

- Sistemas embutidos (electrodomésticos, automóveis, outros);

- Análise de aplicações (processamento de sinais, robótica, TV, sistemas médicos, edifícios inteligentes, smart cities entre outros);


Aulas práticas (P)

- Pesquisas sobre temas propostos;

- Apresentação e realização de trabalhos práticos sobre a matéria abordada nas aulas;

- Palestras por convidados;

 

MATERIAL DE APOIO

Apontamentos das aulas: [slides das aulas]

 

1) IntroducaoEletronicaArtistas.pdf      IntroducaoEletronicaArtistas.zip

 

2) IntroducaoEletronica.pdf

 

3) ABC DOS CIRCUITOS ELÉCTRICOS EM CORRENTE CONTÍNUA

 

4)  Digital_Design_and_Computer_Architecture.pdf

 

Bibliografia

[1] “Electrónica Analógica”, Acácio Manuel Raposo Amaral, ISBN: 9789726188773, 2017, Edições Sílabo.

[2] “Sistemas Digitais”, Acácio Manuel Raposo Amaral, ISBN: 9789726187677, 2014, Edições Sílabo.

[3] “Computer Organization & Design: The Hardware/Software Interface”, David A. Patterson, John L. Hennessy; Morgan Kaufmann Publishers, 2nd Edition, 1997.

[4] “Hardware/Firmware Interface Design: Best Practices for Improving Embedded Systems Development”, Gary Stringham; Newnes, 1th edition, 2009.

[5] Bases de dados de artigos científicos (IEEExplore, Portal da ACM, Elsevier, Springer, Wiley, Kluwer, etc.).

[6] Textos disponibilizados na página da disciplina.

 

 

CRITÉRIOS DE AVALIAÇÃO

TE(teórica, 5 valores) : testes escritos (freqs. / exames) – presencial, obrigatório

TP(prática, 15 valores) : 4 trabalhos práticos com apresentação  de acetatos e discussão na aula

    TP1=2 , TP2=3 , TP3=4 , TP4=6 : todos obrigatórios

Classificação final  = TE+TP

Mínimos:  TE+TP ≥  6 + testes/trabalhos obrigatórios + 85% assiduidade: se estes mínimos não forem atingidos o aluno terá classificação “NA-Não Admitido” , ficando excluido do processo de avaliação.

Nota: opcionalmente, os trabalhos práticos de um semestre podem contar para o ano seguinte, dispensando o aluno das aulas práticas (não sendo possível fazer melhoria).

Alunos especiais (trabalhadores estudantes, etc): à partida têm de cumprir os critérios anteriores, mas devem contactar o docente para que o seu caso seja analisado em particular.

Melhoria de classificação: apenas possível para TE, contando a melhor nota obtida.

Alunos especiais (trabalhadores estudantes, etc): à partida têm de cumprir os critérios anteriores, mas devem contactar o docente para que o seu caso seja estudado em particular.

Em caso de dúvida pode ser solicitada a defesa/justificação oral ou escrita de qualquer um dos elementos de classificação.

 

Trabalhos

Trabalho/Valores

Tema

Proposta

Apresentação / Grupos

TP1 / 2

Encontrar definições/exemplos de IHS.

2020/09/24

PL1) 2020/09/30 , 16h-17h : G02  G03  G04

PL2) 2020/09/30 , 17h-18h : G05  G06  G07

PL3) 2020/10/01 , 12h-13h : G01

TP2 / 3

Desenvolver um tema em profundidade, incluindo aspetos como definições, evolução, utilizações, vantagens/desvantagens, custos, exemplos, etc.

Fator de valorização é a apresentação de críticas e de propostas próprias.

 

Temas

a

IoT : Internet of Things

G03  G04  G07---------------

b

AAL : Ambient Assisted Living

G05  G06

c

Smart Cities : cidades inteligentes

G02   G01  G09---------------

d

Informática Médica : a nível de hardware/software

G10   G08

2020/10/22

 

PL1) 2020/11/11 , 16h-17h : G05  G06  G07   G09

PL2) 2020/11/11 , 17h-18h : G03  G04  [G06-SIO]

PL3) 2020/11/12 , 12h-13h : G01  G02  G08

 

 

2020/11/18 : G10, G06

TP3 / 4

Trabalho baseado no simulador da placa K8055

 

Temas

a

Semáforo Inteligente

G01    G10   G09   G06------

b

Alarme residencial

G02    G04   G05  G08-------

c

IoT-Domótica

G03    G07

2020/11/05

Entrega : 22 Nov

Apresentação: 25/26 Nov

 

G10: Entrega:29/Nov

         Apresentação: 2/Nov

 

Apresentações remotas

 

PL1) 2020/11/25 , 16h-17h : G02  (G03)  G04

PL2) 2020/11/25 , 17h-18h : G05  G06  G07

PL3) 2020/11/26 , 11h-13h : G01  G08  G09

 

TP4 / 6

Trabalho baseado no simulador Tinkercad-Arduino

 

Temas

G01

Jogo 4 em linha

G02

Automóvel inteligente

G03

Monitor de Tª e gás de uma cozinha

G04

Automação de jardim + piscina

G05

Elevador inteligente

G06

Fechadura inteligente

G07

Rega inteligente

G08

Casa inteligente

G09

Alarme de incêndio

G10

Radar

2020/12/02

 

Data limite para apresentação do tema: 2020/12/06

Entrega: 3 Jan 2021

 

 

 

Apresentações remotas

 

6/7 (13/14) de Janeiro de 2021

 

PL1) 2021/01/06 , 16h-17h : G02  G03  G04

PL2) 2021/01/06 , 17h-18h : G05  G06  G07

PL3) 2021/01/07 , 11h-13h : G01  G08  G09  G10

 

As apresentações poderão prolongar-se para a próxima semana.

 

 

 

Trabalho TP3 - Projetos/Temas

 

Enunciados

 

Notas

a) O projeto deverá ser realizado recorrendo ao simulador da placa K8055 apresentado nas aulas (ver abaixo), usando uma linguagem de programação à escolha;

b) A aplicação de controlo do sistema a desenvolver pode (deve) ser criada a partir da modificação do exemplo fornecido com o simulador;

c) A entrega do projeto inclui no mínimo um diagrama de contexto (exemplo abaixo), um manual de utilização e o código desenvolvido; poderão ser entregues outros elementos que o grupo achar importantes;

 

Diagrama de contexto (exemplo) : mostra as diversas entradas/saídas ao mais alto nível; o sofware (aplicação) relaciona as entradas com as saídas de acordo com as funções do sistema

 

 

Simulador da placa K8055:  https://github.com/bbartels/K8055Simulator 

       ZIP(está tudo na pág. do simulador): K8055Simulator-master.zip , https://github.com/bbartels/K8055Simulator/releases/download/1.1/K8055Simulator.zip ,

                                                            https://github.com/bbartels/K8055Simulator/archive/1.1.zip

   Notas: 1) o código exemplo fornecido no site está escrito em C# usando o Visual Studio;

             2) as funções da biblioteca K8055.DLL (contida no código fonte), incluindo exemplos de chamada estão aqui;

 

 

 

Trabalho TP4

 

Notas

a) O projeto deverá ser realizado recorrendo ao simulador Tinkercad-Arduino;

b) A entrega do projeto inclui no mínimo um diagrama de contexto (exemplo abaixo), um manual de utilização e o código desenvolvido; poderão ser entregues outros elementos que o grupo achar importantes;

c) A apresentação (power point) deve ser entregue no máximo até dia 4/Jan.

 

Diagrama de contexto (exemplo) : mostra as diversas entradas/saídas ao mais alto nível; o sofware (aplicação) relaciona as entradas com as saídas de acordo com as funções do sistema

 

 

UTILITÁRIOS

·      HexEdit : editor hexadecimal

·      Programa de conversão de unidades (inclui unidades de informática e permite acrescentar novas unidades)

·      Utilitário (folha de Excel) para conversão e operações aritméticas em diversas bases  {obtido em: http://www.lami.pucpr.br/~afonso/}

 

 

CLASSIFICAÇÕES

 

Grupo

Nºs

TP1 [2]

TP2 [3]

TP3 [4]

TP4[6]

∑TP

 

G01

10506 – Pedro Batista

1.8

2.75

3

5

12.55

 

10815- Pedro Brito

 

10696- Rui Raposo

 

10624-Douglas Amante

 

G02

11060-Daniel Valente

1.5

2.8

3

4.75

12.05

 

10940-Rafael Marques

 

10676-Vasco Vieira

 

10698-Luís David

 

G03

10711-Francisco Jerónimo

1.2

2.3

3

4

10.5

 

10593-Hiro Andrade

 

11101-Guilherme Fernandes

 

10989-Bruno Guedelha

 

G04

10784-Mauro Gaudêncio

1.8

3

3.8

5.25

13.85

 

10787-Afonso Figueiredo

 

10832-Jaime Oliveira

 

10620-António Abreu

 

G05

M11020 - Joana Branco

1.8

2.5

4

5.75

14.05

 

M11019 - João Branco

 

M10929 - Dário Santos

 

Diana Gomes

 

G06

10669 - Rafael Silva

1.5

2.5

3

4

11

 

10668 - Sérgio Gonçalves

 

10642 - João Ferreira

 

Edgar Jesus

 

G07

M11137 - David Alexandre

1.3

2

3

5

11.3

 

M10956 - Daniel Reis

 

Harris Markov

Rodrigo Saraiva

 

G08

M9960-Paulo Cabral

1.1

2.2

3.75

2

9.05

 

M11168-João Nobre
M9674-Daniel Fernandes

 

G09

M9959-JoãoVieira

1.5

2

3

4

10.5

 

M10386-Tiago Esteves

 

G10

M11207-Faustino Paulo

1.5

2.8

3

4

11.3

 

 

M9674-Daniel Fernandes

1.2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Nº Aluno

Nome

Grupo

TP

Freq

 

 

Exame

Nota

 

M9674

Daniel Nascimento Fernandes

8

9.05

1

 

10

 

M9730

Valeriya Popyuk

 

 

 

 

0

 

M9959

João Miguel Gomes Vieira

9

10.5

2.5

 

13

 

M9960

Paulo Roberto Peixoto Cabral

8

9.05

1

 

10

 

M10386

Tiago José Ribeiro Esteves

9

10.5

1.8

 

12

 

M10506

Pedro Miguel Marques Batista

1

12.55

2.5

 

15

 

M10556

Abilton Gadelha Dias

 

 

 

 

0

 

M10593

Hiro Gaspar Inglês de Andrade

3

10.5

1

 

 

 

1.25

12

 

M10620

António José Marques Abreu

4

13.85

2.3

 

 

 

4.75

19

 

M10624

Douglas Sales Alves Amante

1

12.55

3.75

 

16

 

M10642

João Carlos Dias Ferreira

6

11

1.25

 

12

 

M10668

Sérgio José Saraiva Gonçalves

6

11

2.5

 

14

 

M10669

Rafael Filipe Morais Pais da Silva

6

11

1.75

 

13

 

M10676

Vasco Jorge Santos Vieira

2

12.05

2.5

 

15

 

M10696

Rui Miguel Monteiro Raposo

1

12.55

2.75

 

15

 

M10698

Luís Pedro Proença David

2

12.05

1.5

 

14

 

M10711

Francisco José M.M. C. Jerónimo

3

10.5

0.75

 

11

 

M10784

Mauro Mendes Gaudêncio

4

13.85

2.8

 

17

 

M10787

Afonso Pereira Figueiredo

4

13.85

3.8

 

18

 

M10803

Bruno Miguel Silva Pereira

 

 

 

 

0

 

M10815

Pedro Jorge Franco Brito

1

12.55

2.5

 

15

 

M10832

Jaime Alberto Carriço Oliveira

4

13.85

0.5

 

 

 

1.75

16

 

M10890

Isaias de Pina Teixeira

 

 

 

 

0

 

M10929

Dário Vítor Freitas Santos

5

14.05

2.25

 

16

 

M10940

Rafael Fernandes Marques

2

12.05

2.75

 

15

 

M10956

Daniel Pereira Reis

7

11.3

5

 

16

 

M10989

Bruno Miguel Fernandes Guedelha

3

10.5

1

 

12

 

M11019

João Pedro Afonso Branco

5

14.05

1

 

15

 

M11020

Joana Catarina Afonso Branco

5

14.05

1

 

15

 

M11052

Pedro Daniel Pinho Moreira

 

 

 

 

0

 

M11060

Daniel Afonso Valente

2

12.05

3

 

15

 

M11101

Guilherme Poeta Fernandes

3

10.5

0.25

 

11

 

M11128

Philipe Sousa Cortez

 

 

 

 

0

 

M11137

David Alexandre Ferreira da Silva

7

11.3

1

 

12

 

M11168

João Pedro Meneses Nobre

8

9.05

1.5

 

11

 

E10360_M11196

Edgar Daniel Santos Jesus

6

11

1.5

 

13

 

E10710

Harris Markov

7

11.3

1.5

 

13

 

 

Rodrigo Saraiva

7

11.3

2.25

 

14

 

M11207

Faustino Paulo

10

11.3

0

 

11

 

 

Diana Gomes

5

14.05

0.5

 

15

 

38

40

34

34

34

3

40