Course syllabus
010123119-64 การออกแบบระบบฝังตัว (Embedded System Design)
Course Syllabus
Data entry : Dr.Yuenyong Nilsiam
1. Course number and name
010123119-64 การออกแบบระบบฝังตัว (Embedded System Design)
2. Credits and contact hours
3(3-0-6)
3. Instructor’s or course coordinator’s name
Dr.Yuenyong Nilsiam
4. Text book, title, author, and year
- Embedded System Design: Methodologies and Issues, Lawrence J. Henschen and Julia C. Lee, 2024
5. Specific course information
- brief description of the content of the course (catalog description)
Comprehensive study of embedded system design methodologies and implementation: system modeling techniques including finite-state machines and Petri Nets; hardware components such as processors, memory systems, and FPGAs; software design including real-time operating systems and scheduling; communication protocols and networking; verification, validation, and testing approaches; safety and reliability considerations; hardware-software integration and optimization; Internet of Things (IoT) applications and architectures. Emphasis on complete system development lifecycle from conceptual design through implementation and deployment. - prerequisites or co-requisites
010113138-64 Circuits and Electronics
010123134-64 Computer Organization - indicate whether a required, elective, or selected elective (as per Table 5-1) course in the program
Required :
6. Specific goals for the course
- specific outcomes of instruction (e.g. The student will be able to explain the significance of current research about a particular topic.)
- CLO1 Students gain comprehensive understanding of IoT architectures, embedded system modeling methodologies, and concurrency control using finite-state machines and Petri Nets.
- CLO2 Students can demonstrate knowledge of hardware components including processors, memory systems, FPGAs, sensors, and actuators for embedded system design.
- CLO3 Students understand real-time operating systems, task scheduling algorithms, synchronization mechanisms, and inter-process communication using semaphores.
- CLO4 Students can apply verification, validation, and testing methodologies to ensure system safety, robustness, and reliability in embedded applications.
- CLO5 Students can analyze and implement communication protocols, networking technologies, and distributed computing architectures including cloud, edge, and local paradigms.
- CLO6 Students can design complete embedded systems addressing contemporary IoT challenges including connectivity, scalability, and system integration issues.
- explicitly indicate which of the student outcomes listed in Criterion 3 or any other outcomes are addressed by the course.
ABET Student Outcome (SO) Listed in Criterion 3 Course learning outcome (CLO) PO2 : การวิเคราะห์ปัญหาทางวิศวกรรม สามารถระบุปัญหา สืบค้นทางเอกสาร สร้างแบบจำลองรวมตั้งสมการความสัมพันธ์ระหว่างตัวแปรต่าง ๆ เพื่อหาคำตอบ และแก้ไขปัญหาทางวิศวกรรมที่ซับซ้อน จนได้ข้อสรุปเบื้องต้น โดยใช้หลักการและเครื่องมือวิเคราะห์ทางด้านคณิตศาสตร์ วิทยาศาสตร์ และทางด้านวิศวกรรมศาสตร์ ทั้งนี้ ให้คำนึงถึงการพัฒนาที่ยั่งยืนในทุกองค์ประกอบ - CLO1 Students gain comprehensive understanding of IoT architectures, embedded system modeling methodologies, and concurrency control using finite-state machines and Petri Nets.
- CLO2 Students can demonstrate knowledge of hardware components including processors, memory systems, FPGAs, sensors, and actuators for embedded system design.
- CLO3 Students understand real-time operating systems, task scheduling algorithms, synchronization mechanisms, and inter-process communication using semaphores.
- CLO4 Students can apply verification, validation, and testing methodologies to ensure system safety, robustness, and reliability in embedded applications.
- CLO5 Students can analyze and implement communication protocols, networking technologies, and distributed computing architectures including cloud, edge, and local paradigms.
PO3 : การออกแบบและพัฒนาเพื่อหาคำตอบของปัญหา สามารถหาคำตอบของปัญหาทางวิศวกรรมที่ซับซ้อน และออกแบบระบบงานหรือกระบวนการทางวิศวกรรมตามความต้องการและข้อกำหนดงานโดยคำนึงถึงข้อกำหนดด้านสังคม วัฒนธรรม ความปลอดภัย การอนามัยและสิ่งแวดล้อม มาตรฐานการปฏิบัติวิชาชีพ และการพัฒนาที่ยั่งยืน อาทิ มูลค่าตลอดวัฏจักรชีวิต การปลดปล่อยคาร์บอนสุทธิเป็นศูนย์ และประเด็นทางสิ่งแวดล้อมต่าง ๆ ที่เกี่ยวข้อง - CLO4 Students can apply verification, validation, and testing methodologies to ensure system safety, robustness, and reliability in embedded applications.
- CLO6 Students can design complete embedded systems addressing contemporary IoT challenges including connectivity, scalability, and system integration issues.
PO11 : การเรียนรู้ตลอดชีพ ตระหนักถึงความจำเป็น และมีความสามารถในการเรียนรู้ตลอดชีพและพัฒนาตนเองอย่างต่อเนื่อง อาทิ การเรียนรู้ตลอดชีพและการพัฒนาตนเอง การปรับตัวต่อเทคโนโลยีใหม่ ๆ การคิดวิเคราะห์ที่เกี่ยวข้องกับความเปลี่ยนแปลงของเทคโนโลยี - CLO6 Students can design complete embedded systems addressing contemporary IoT challenges including connectivity, scalability, and system integration issues.
7. Brief list of topics to be covered
| Week | Topic | Details | Activities |
|---|---|---|---|
| 1 | Introduction to Internet of Things and embedded systems | ||
| First stage modeling – modeling interaction between the system and the environment | |||
| Finite-state machines | |||
| Petri Nets for modeling concurrency and shared resources | |||
| Designing systems that are safe and robust | |||
| Verification, validation, and evaluation | |||
| Testing | |||
| Processing elements | |||
| Memories | |||
| Field-programmable gate arrays | |||
| Devices, sensors, and actuators | |||
| Operating systems | |||
| Scheduling | |||
| Low-level communication protocols | |||
| Cloud vs. edge vs. local computing | |||
| IoT issues |
8. Course Assessment
| Course assessment | Weight score (%) | Assessment tools | Date |
|---|---|---|---|
| Assignment | 20 | assignment | |
| Project | 20 | assignment | |
| Midterm Examination | 30 | midterm examination | |
| Final Examination | 30 | final examination |
หมายเหตุ - ลำดับเนื้อหาจะมีการปรับเปลี่ยนตามความเหมาะสม