Embedded Linux wordt bij steeds meer grote bedrijven ingevoerd als embedded operating system. Binnen de opleiding Technische Informatica van Fontys Hogeschool ICT is Embedded Linux geïntroduceerd in samenwerking met het lectoraat Architectuur van Embedded Systemen. Embedded Linux is als vakgebied nieuw en nog sterk in beweging. Deze paletbijdrage beschrijft het proces van ontwikkeling en invoering van Embedded Linux in het onderwijs. Hoe is het gebruik van open source en wat is de rol van docenten als coach en onderwijsontwikkelaar?
Studenten van Fontys Hogeschool ICT/Technische Informatica hebben vorig jaar hard gewerkt aan een minihovercraft. Die moest dienen als studieobject voor een aantal MKB'ers, die met een Raak Lightsubsidie meer informatie wilden inwinnen over het bouwen van toepassingen met embedded Linux en verschillende periferieën, waaronder WLan, USB-verbindingen, een afstandsbediening via een webservice-PDA-combinatie en een realtime aansturing van motoren.
This report is the final report for the FPGA accelerated PID controller, part of the Distributed Control Systems project. This project runs within the Lectoraat Robotics and High Tech Mechatronics of Fontys Hogeschool Engineering Eindhoven. The Lectoraat has the goal to develop applicable knowledge to support education and industry. This knowledge is acquired with projects run in conjunction with the industry. The report will go into detail for the software designed for this project, not the hardware design. This report is intended for follow up students working on the Distributed Control Systems project. Within this report the assumption is made that the reader is at least familiar with the terms EtherCAT, FPGA, Linux and PID controllers. However for each part a small basic introduction is included. For readers looking for the accomplishments in this project, the results are in chapter six. Following are short descriptions of the chapters in this report. The first chapter will give a short introduction to the project. It talks about why the project was conceived, where the project was done and what the expected end result is. The second chapter, the problem definition, talks about how the project has been defined, what is included and what is not and how the customer expects the final product to function and look like. The third chapter details the methodology used during this project. All the research preformed for this project will be described in the forth chapter. This chapter goes into the research into the Xilinx Zynq 7000 chip, Beckhoff's EtherCAT system, how the Serial Peripheral Interface works and how a PID controller functions. Following in chapter five the design is expanded upon. First the toolchain for building for the Zynq chip is explained. This is followed by and explanation of the different software parts that have been designed. Finally chapters six and seven provide the results and the conclusions and recommendations for this project.
De vraag naar intelligentie in voertuigsystemen stijgt, mogelijk gemaakt door de toenemende rekenkracht van low-cost, robuuste controllers. Hiermee verschuift ook het gebruikte operating systeem voor de software in deze controllers steeds vaker naar Linux. Dit uit zich onder andere in de opkomst van initiatieven als Automotive Grade Linux (https://www.automotivelinux.org/), maar ook kleinere partijen maken in toenemende mate gebruik van moderne, krachtige microcontrollers met Linux als operating system. Het verhoogt de herbruikbaarheid van de in-house software en tegelijk kan er gebruik gemaakt worden van een snelgroeiende Linux georiënteerde (open-source) code base en support van een wereldwijde community van Linux gebruikers en ontwikkelaars. HAN heeft in diverse RAAK-mkb projecten (Fast&Curious, SMARTcode en COMBINE) tools ontwikkeld voor het modelgebaseerd ontwikkelen van software voor automotive regelsystemen, zie ook www.openMBD.com. Deze tools zijn reeds jaren in gebruik in onderwijs, onderzoek en bij een aantal marktpartijen en maken nog gebruik van een compact, ‘real-time’ operating systeem. Met MODAL willen we in een klein, slagvaardig consortium voorsorteren op het brede gebruik van Linux door support voor Linux toe te voegen en tegelijkertijd ook features in te bouwen voor remote connectie en data-georiënteerde toepassingen, die van toenemend belang zijn in de markt. De resulterende upgrade zal net als bestaande versies weer als open source oplossing worden gepubliceerd, waarmee we onderwijs, onderzoek en beroepspraktijk versterken. De ontwikkeling de huidige tools creëerde veel spin-off in praktijkgericht onderzoek en een verschuiving naar modelgebaseerde ontwikkeling bij marktpartijen in een diversiteit aan automotive en industriële toepassingen. Linux-gebruik creëert meer standaardisatie resulterend in een brede inzetbaarheid van de tools. De MODAL resultaten worden daarom gezien als startpunt voor veel vervolgonderzoek, enerzijds in toepassingen en anderzijds in verdere ontwikkeling van features in de tools. De resultaten zullen dan ook expliciet worden gedissemineerd in onderwijs, onderzoek en beroepspraktijk.
