Mastère Professionnel LMD - ISIMG

Mastère Professionnel LMD en Systèmes Embarqués

Pour les années universitaires de 2012-2013 à 2015-2016

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Demande d'habilitation d'un Mastère LMD Pour les années universitaires de 2013-2014 à 2016-2017

Université : Gabès

Mastère Professionnel Systèmes embarqués

Etablissement : Institut Supérieur

d’Informatique et de Multimédia de

Gabès

De Recherche ……………………………………….

A soumettre à la Commission Nationale Sectorielle :…Informatique………….. 1- Identification du parcours proposé 1-1- Rattachement du parcours Domaine de formation Sciences et techniques Mention (s) Informatique Parcours (ou spécialité) (1) Systèmes embarqués. 1-2- Objectifs de la formation (compétences, savoir-faire, connaissances) Les constats et les demandes des responsables d’entreprises, des chefs de projets informatiques et des concepteurs de solutions réseaux se font de plus en plus nombreuses à formuler des besoins en matière de sécurités des systèmes informatiques. De ce fait, l'objectif de former des spécialistes dans ce domaine devient une nécessité en vue d’un environnement de travail plus serein. Les diplômés de ce Master doivent, par conséquent, être capables de concevoir, d'analyser et de mettre en oeuvre des politiques de sécurité adaptées à différents environnements. La formation proposée admet un caractère appliqué. Outre les cours théoriques nécessaires pour modéliser et résoudre les problèmes posés, un certain nombre de cours et d’activités pédagogiques et pré-professionnelles sont envisagés afin d’appréhender de manière approfondie les aspects pratiques de la sécurité des systèmes informatiques

1-3- Conditions d'accès à la formation et pré-requis Licences admises pour l’accès au mastère Les licences, appliquées ou fondamentales en informatique ou assimilées sont admises. Note : dans les limites des proportions indiquées par la note de cadrage du Master. Nombre prévu d'étudiants repartis sur les années d'habilitation 30 étudiants /année soit 120 étudiants sur les quatre années d’habilitation Autres pré-requis : Notions de bases en systèmes informatiques, programmation, réseaux, bases des données, Les notions en sécurité, cryptographie et en multimédia seront appréciées

3

1-4- Perspectives professionnelles du parcours Les diplômés de cette filière peuvent prétendre à une variété des métiers de l’informatique et des nouvelles technologies de l’information et de la communication. Responsable sécurité des systèmes d’informatique, responsable réseaux et Internet, concepteur/développeur de solutions sécurité des réseaux, responsable de projets e-administration,… etc.

1-5- Perspectives académiques du parcours La possibilité de poursuite des études en Master de recherche en informatique ou disciplines assimilées est envisageable.

2- Descriptif détaillé des programmes de formation

Université : Gabès Etablissement : Institut Supérieur d’Informatique et de Multimédia de Gabès

Mastère Professionnel Systèmes embarqués Recherche

Domaine de formation : Sciences et techniques Mention Informatique

Semestre 1

N° Unité d'enseignement

Elément constitutif d'UE (ECUE)

Volume horaire (14 sem. ) Crédits Coefficients Régime d'examen

Cours TD TP autres ECUE UE ECUE UE Contrôle Continu

Régime mixte

U.E. Fondamentales

1 UE11 : Programmation

Conception des systèmes d’information (UML2) 21 0 0 0 3

6 1.5

3 x

Programmation orientée objet (Java2) 21 0 0 0 3 1.5 x

2 UE12 : Processeurs

Microcontrôleur 21 0 0 0 3 6

1.5 3

x Architecture des systèmes embarqués 21 0 0 0 3 1.5 x

3 UE13 : Technologies 1

Capteurs/Actionneurs embarqués 21 0 0 0 3 6

1.5 3

x Conception des circuits intégrés (VHDL) 21 0 0 0 3 1.5 x

U.E. Transversales

4 UE14 : Langues et entreprise

Anglais technique 0 0 0 21 3 6

1 2

x

Création d’entreprise 0 0 0 21 3 1 x

U.E. Optionnelles

5 UE15: Options1 Introduction à la mécatronique 21 0 0 0 3

6 1.5

3 x

Instrumentation biomédicale 21 0 0 0 3 1.5 x

Total 210 30 14




Semestre 2





Régime mixte

U.E. Fondamentales

1 UE21 Transmission

Dispositifs pour la transmission 21 0 10.5 0 3 7 1.5 3 x Traitement numérique du signal 21 0 10.5 0 4 1.5 x

2 UE22 :Composants programmables

Processeurs dédiés 21 0 10.5 0 4 8 2 4 x Systèmes sur puce 21 0 10.5 0 4 2 x

3 UE23 : Réseaux et Contrôle

Réseaux locaux industriels 21 0 0 0 2 4 1.5 3 x Convertisseurs d’énergie 21 0 0 0 2 1.5 x

U.E. Transversales

4 UE24 : Langue et ouverture

Anglais des affaires 0 0 0 21 2 4

1 2

x Communication et entreprise 0 0 0 21 2 1 x

U.E. Optionnelles

5 UE25: Options2 Electronique 21 0 10.5 0 4

7 1.5

3 x

Réseaux de neurones - logique floue 21 0 10.5 0 3 1.5 x

Total 273 30 15




Semestre 3





Régime mixte

U.E. Fondamentales

1 UE31 :Techniques mathématiques

Programmation par contrainte 21 0 0 0 3 6 1.5 3 x Optimisation discrète 21 0 0 0 3 1.5 x

2 UE32 : Technologies 2

Systèmes distribués 21 0 0 0 3 6

1.5 4

x Co-conception de systèmes temps réels 21 0 0 0 3 1.5 x

3 UE33 : Réseaux Sécurité et cryptographie 21 0 0 0 3 6 1.5 3 x Réseaux locaux embarqués 21 0 0.75 0 3 1.5 x

U.E. Transversales

4 UE34 : Ouverture Normes et réglementations en TIC 0 0 0 21 3

6 1

2 x

Certification CISCO 1 et 2 0 0 0 21 3 1 x U.E. Optionnelles

5 UE35: Options - Complément métier

Développement d'interfaces : notions avancées 21 0 0 0 3

6 1.5

3 x

Robotique mobile 21 0 0 0 3 1.5 x

Total 220.5 30 14

7

3- Descriptif du mémoire de mastère de recherche ou du stage de fin d’études du mastère professionnel (objectifs, organisation, durée, activités pratiques remplaçant le stage de fin d’études le cas échéant, modalités du mémoire ou du rapport de stage, conditions de soutenance, validation….) La formation s’étale sur deux années universitaires dans lesquelles, l’étudiant acquiert les

compétences théoriques et pratiques nécessaires et relatives à son futur métier.

En vue de l’initié à la vie professionnelle et y faciliter son insertion, le dernier semestre a été dédié

complètement au stage en entreprise. Durant ce stage, l’étudiant doit s’exercer sur terrain sur les

différentes tâches qui s’attachent à la sécurité des systèmes informatiques. Un double tutorat

professionnelle et universitaire dirigera son stage.

4- Interliaisons entre les semestres du parcours, passerelles (*), évaluation et Progression Le Master sécurité des systèmes informatiques est une formation sur deux ans la première année M1

est ouverte aux étudiants titulaires d’une licence en informatique. La deuxième année M2 est

ouverte aux étudiants ayant été admis en M1 et aux étudiants d’autres établissements présentant une

formation équivalente

Un seul parcours est prévu dans ce cursus (la sécurité des systèmes informatiques), néanmoins, les

étudiants désireux de changer de parcours à la fin de la première année (M1) pourront intégrer

d’autres Master professionnels en M2.

L’évaluation et la progression se font sur la base des directives de la note de cadrage du Master

LMD.

8

FICHES DESCRIPTIVES DES

UNITES D’ENSEIGNEMENT Semestre 1

9

Fiche descriptive d’une unité d’enseignement (UE) et des éléments constitutifs d’une unité d’enseignement (ECUE)

Intitulé de l’UE Programmation

Université : Gabés Etablissement : ISIMG Domaine de formation : Sciences et techniques Mention : Informatique

Diplôme et Parcours Mastère professionnel : Systèmes embarqués Parcours : Systèmes embarqués

Semestre 1

1. Objectifs de l’UE (Savoirs, aptitudes et compétences)

UML2 : Acquérir les connaissances nécessaires à l'utilisation d'UML et à la mise en œuvre des meilleures pratiques d'analyse et de conception objet. Java2 : Aborder les différents aspects du langage Java et de la programmation orientée objet 2. Prérequis (définir les UE et les compétences indispensables pour suivre l’UE concernée)

Connaissances de base en génie logiciel. Java1 Bonnes connaissances et approche de la programmation et du développement.

3. Eléments constitutifs de l’UE (ECUE) 3.1. Enseignement

Eléments constitutifs Volume des heures de formation présentielles (14 semaines

Crédits

Cours TD TP Autres 1. UML2 21 0 0 0 3 2. Java2 21 0 0 0 3

Total 42 0 0 0 6 3.2. Activités Pratiques (Projets, stages, mémoires, …)

Activités pratiques

de l’UE Durée

Crédits Travaux sur terrain Projets Stages Autres

Total

4. Contenu (descriptifs et plans des cours)

4.1. Enseignements (Présenter une description succincte des programmes de chaque ECUE et joindre le programme détaillé à la fiche descriptive de l’UE)

UML2 : Introduction à la modélisation objet. Diagramme de cas d’utilisation. Diagramme de classes. Object constraint langage (OCL). Expression des contraintes en UML. Diagramme d’états-transitions. Diagramme d’activités. Diagrammes d’interaction. Diagrammes de composants et de déploiement. Mise en œuvre d’UML Java2 : Rappel sur les concepts de base java. Les paquetages. Les collections et les types génériques (Les collections dans Java Les ensembles Les listes Les collections gérées sous la forme clé/valeur Le tri des collections La généricité) Les interfaces graphiques (Gestionnaires de

10

présentation La gestion des événements Les composants graphiques Introduction à Swing)

4.2. Activités pratiques de l’UE (Présenter une description succincte des objectifs, des contenus et des procédures d’organisation de chaque activité)

1-

2-

5. Méthodes pédagogiques et moyens didactiques spécifiques à l’UE (méthodes et outils

pédagogiques, ouvrages de référence, recours aux TIC – possibilités d’enseignement à distance)

6. Examens et évaluation des connaissances

6.1. Méthode d’évaluation et régime d’examens (Préciser le régime d’évaluation préconisé : contrôle continu uniquement ou régime mixte : contrôle continue et examens finaux)

1. Uml2 : Régime mixte 2. Java2 : Régime mixte

6.2. Validation de l’UE (préciser les poids des épreuves d’examens pour le calcul de la moyenne de l’ECUE, les coefficients des ECUE et le coefficient de l’UE au sein du parcours).

ECUE Contrôle continue Examen final

Coef. de l’ECUE

Coef. de l’UE au sein du

parcours

EPREUVES

Pondéra- tion

EPREUVES Pondéra tion

Ecrit

Oral TP et Autres Ecrit Oral TP et

Autres1. UML2 x 30% x 70% 1.5 3 2. Java2 x 30% x 70% 1.5

6.3 - - Validation des stages et des projets…..

11

Annexe 1 de la Fiche descriptive de l'UE

Unité d’Enseignement : Programmation

Code UE : UE11

ECUE n°1 : Conception des systèmes d’information (UML2)

Code ECUE : CSI11

Plan du cours

Objectifs de l’ECUE Acquérir les connaissances nécessaires à l'utilisation d'UML et à la mise en œuvre des meilleures pratiques d'analyse et de conception objet.

Contenu de l’ECUE

Chapitre 1 Introduction à la modélisation objet 1.1 Le génie logiciel 1.2 Modélisation, cycles de vie et méthodes 1.3 De la programmation structurée à l’approche orientée objet 1.4 UML

Chapitre 2 Diagramme de cas d’utilisation 2.1 Introduction 2.2 Éléments des diagrammes de cas d’utilisation 2.3 Relations dans les diagrammes de cas d’utilisation 2.4 Notions générales du langage UML 2.5 Modélisation des besoins avec UML

Chapitre 3 Diagramme de classes 3.1 Introduction 3.2 Les classes 3.3 Relations entre classes 3.4 Interfaces 3.5 Diagramme d’objets 3.6 Élaboration et implémentation d’un diagramme de classes

Chapitre 4 Object constraint langage (OCL) 4.1 Expression des contraintes en UML 4.2 Intérêt d’OCL 4.3 Typologie des contraintes OCL 4.4 Types et opérations utilisables dans les expressions OCL 4.5 Accès aux caractéristiques et aux objets 4.6 Opérations sur les collections 4.7 Exemples de contraintes

Chapitre 5 Diagramme d’états-transitions 5.1 Introduction au formalisme 5.2 État 5.3 Événement 5.4 Transition 5.5 Point de choix

12

5.6 États composites Chapitre 6 Diagramme d’activités

6.1 Introduction au formalisme 6.2 Activité et Transition 6.3 Nœud exécutable 6.4 Nœud de contrôle 6.5 Nœud d’objet 6.6 Partitions 6.7 Exceptions

Chapitre 7 Diagrammes d’interaction 7.1 Présentation du formalisme 7.2 Diagramme de communication 7.3 Diagramme de séquence

Chapitre 8 Diagrammes de composants et de déploiement 8.1 Introduction 8.2 Diagrammes de composants 8.3 Diagramme de déploiement

Chapitre 9 Mise en œuvre d’UML 9.1 Introduction 9.1.1 UML n’est pas une méthode 9.1.2 Une méthode simple et générique 9.2 Identification des besoins 9.3 Phases d’analyse 9.4 Phase de conception

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Unité d’Enseignement : Programmation

Code UE : UE11

ECUE n°2 : Programmation orientée objet (Java2)

Code ECUE : POO12

Plan du cours

Objectifs de l’ECUE Aborder les différents aspects du langage Java et de la programmation orientée objet

Contenu de l’ECUE Chapitre 1 : Rappel sur les concepts de base java

1. Le concept de classe 2. Les objets

2.1. La durée de vie d’un objet 2.2. La création d’objets identiques 2.3. Les références et la comparaison d’objets 2.4. L’objet null 2.5. Les variables de classes 2.6. La variable this 2.7. L’opérateur instanceof

3. Les modificateurs d’accès 4. Les propriétés ou attributs 5. Les méthodes 6. L’héritage 7. Le polymorphisme 8. Exercices

Chapitre 2 : Les paquetages 1. Création de packages 2. Utilisation des classes d’un package 3. Packages et droits d’accès 4. Classes utiles du package java.lang

4.1 La classe Object 4.2 Les classes Wrapper 4.3 La classe String

5. Classes utiles du package java.util 5.1 Les classes Date et Calendar 5.2 La classe Vector

6. Exercices Chapitre 3 : Les collections et les types génériques

1. Les collections dans Java 2. Les interfaces des collections

2.1 L’interface Collection 2.2 L’interface Iterator

3. Les ensembles 3.1 L’interface Set

14

3.2 L’interface SortedSet 3.3 La classe HashSet 3.4 La classe TreeSet

4. Les listes 4.1 L’interface List 4.2 Les listes chaînées : la classe LinkedList 4.3 L’interface ListIterator 4.4 Les tableaux redimensionnables : la classe ArrayList

5. Les collections gérées sous la forme clé/valeur 5.1 L’interface Map 5.2 L’interface Sorted Map 5.3 La classe Hashtable 5.4 La classe TreeMap 5.5 La classe HashMap

6. Le tri des collections 6.1 L’interface Comparable 6.2 L’interface Comparator

7. La généricité 7.1 Les classes génériques 7.2 Les méthodes génériques 7.3 La généricité et les collections

8. Exercices Chapitre 4 : Les interfaces graphiques

1. Introduction 2. Les conteneurs

2.1 JFrame 2.2 JPanel

3. Gestionnaires de présentation 3.1 FlowLayout 3.2 BorderLayout 3.3 GridLayout

4. La gestion des événements 5. Les composants graphiques

3.1 Button 3.2 CheckBox 3.3 CheckboxGroup 3.4 Label 3.5 List 3.6 TextField 3.7 TextArea 3.8 Menu 3.9 Contrôle des couleurs d'un composant 3.10 Contrôle des polices de caractères

6. Conteneurs particuliers 5.1 Dialog 5.2 ScrollPane

7. Introduction à Swing 8. Principaux paquetages Swing 9. Aperçu des composants Swing

8.1 Composants graphiques lourds 8.2 Composants graphiques léger

10. Exercices

15


Intitulé de l’UE

Processeurs Université : Gabés Etablissement : ISIMG Domaine de formation : Sciences et techniques Mention : Informatique


Semestre 1


Microcontrôleur : - Comprendre la structure de base et l’architecture d’un calculateur - Etude et classification sur les µprocesseurs : parallélisme et accélération de performances (µprocesseur

INTEL 8088/8086) - Organisation et fonctionnement de la mémoire ainsi que les échanges de données avec le µprocesseur - Programmation en assembleur Architecture des systèmes embarqués :

- Comprendre les caractéristiques et spécificités, la structure et le fonctionnement des systèmes embarqués - Appréhender les méthodes de spécification et de conception ad hoc ainsi que les moyens de validation

associés 2. Prérequis (définir les UE et les compétences indispensables pour suivre l’UE concernée)

Initiation au langage C et au microcontrôleur PIC



Crédits

Cours TD TP Autres 1. Microcontrôleur 21 0 0 0 3 2. Architecture des systèmes

b é21 0 0 0 3



de l’UE Durée


Total



16

1. Microcontrôleur : Rappel sur la représentation de l’information. Structure et fonctionnement d’un calculateur (structure de base d’un calculateur le micro-ordinateur ibm-pc). Architecture des microprocesseurs. Les mémoires et interface mémoire. Programmation en assembleur 2. Architecture des systèmes embarqués : Systèmes embarqués et systèmes sur puce Rappels sur la conception matérielle. Méthodes de conception des systèmes embarqués. Communications dans les systèmes embarqués. Processeurs embarqués


1-

2-





1. Microcontrôleur : régime mixte 2. Architecture des systèmes embarqués : régime mixte


ECUE Contrôle continue Examen

Coef. de l’ECUE


parcours

EPREUVES

Pondéra- tion


Ecrit

Oral TP et Autres Ecrit Oral TP et

Autres1. Microcontrôleur x 30% x 70% 1.5 3 2. Architecture des x 30% x 70% 1.5


17


Unité d’Enseignement : Processeurs

Code UE : UE12

ECUE n°1 : Microcontrôleur

Code ECUE : MC13

Plan du cours

Objectifs de l’ECUE - Comprendre la structure de base et l’architecture d’un calculateur - Etude et classification sur les µprocesseurs : parallélisme et accélération de performances (µprocesseur

INTEL 8088/8086) - Organisation et fonctionnement de la mémoire ainsi que les échanges de données avec le µprocesseur - Programmation en assembleur

Contenu de l’ECUE Chapitre I : RAPPEL SUR LA REPRÉSENTATION DE L’INFORMATION

1- Notions de numérotation 2- Les nombres entiers signés 3- Les nombres réels 4- Les codes DCB 5- Représentations des caractères 6- Opérations logiques

Chapitre II : STRUCTURE ET FONCTIONNEMENT D’UN CALCULATEUR 1- STRUCTURE DE BASE D’UN CALCULATEUR 1.1- Élément de base 1.2- Architecture de VON Neumann 1.3- Exemple 2- LE MICRO-ORDINATEUR IBM-PC 2.1- Carte-mère 2.2- Le chipset 2.3- Le BIOS 2.4- Caractéristiques des cartes-mères 2.5- Les bus

Chapitre III: ARCHITECTURE DES MICROPROCESSEURS 1- Généralités sur les µprocesseurs et µordinateurs 2- Classification des microprocesseurs 3- Parallélisme et accélération de performances 4- Microprocesseur INTEL 8088/8086

Chapitre IV : LES MEMOIRES ET INTERFACE MÉMOIRE 1- Les principes fondamentaux 2- Caractéristiques des mémoires 3- Mémoire à semi-conducteurs 4- Méthodes de décodage d’adresses 5- La carte mémoire d’un PC IBM 6- Largeur de Bande du Bus Mémoire des PC à base de µp80x86

Chapitre V : PROGRAMMATION EN ASSEMBLEUR

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1 – Introduction 2– Mode d’adressage 3 – Instructions de base du 8086 4- Instructions de contrôle 5- Gestion des adresses 6 – Exemple de programme en langage assembleur 7 – Chaînes de caractères 8– Procédures 9– Entrées/Sorties 10– Utilisation des flags

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Unité d’Enseignement : Processeurs

Code UE : UE12

ECUE n°2 : Architecture des systèmes embarqués

Code ECUE : ASE14

Plan du cours

Objectifs de l’ECUE - Comprendre les caractéristiques et spécificités, la structure et le fonctionnement des systèmes embarqués - Appréhender les méthodes de spécification et de conception ad hoc ainsi que les moyens de validation

associés

Contenu de l’ECUE

I. Systèmes embarqués et systèmes sur puce : introduction

II. Rappels sur la conception matérielle

III. Méthodes de conception des systèmes embarqués

• Spécification et description haut niveau

• Partitionnement, co-conception

IV. Communications dans les systèmes embarqués

• Caractéristiques

• Bus, réseaux sur puce

V. Processeurs embarqués

• Caractéristiques, modèles de programmation, pipeline, mémoires,…

• Processeurs ARM

VI. Mise au point et validation

20

VII. Fiche descriptive d’une unité d’enseignement (UE) et des éléments constitutifs d’une unité d’enseignement (ECUE)

Intitulé de l’UE Technologies 1



Semestre 1


Capteurs/Actionneurs embarqués : Connaître différents types de capteurs et actionneurs embarqués intelligents. Conception des circuits intégrés : Acquérir une formation sur les méthodes et les outils de conception des circuits intégrés, en particulier les circuits intégrés programmables 2. Prérequis (définir les UE et les compétences indispensables pour suivre l’UE concernée)

Electronique générale, Physique des composants et des capteurs Connaissances de base des circuits intégrés



Crédits

Cours TD TP Autres 1. Capteurs/Actionneurs embarqués 21 0 0 0 3 2. Conception des circuits intégrés (VHDL)

21 0 0 0 3 Total 42 0 0 0 6

3.2. Activités Pratiques (Projets, stages, mémoires, …)


de l’UE Durée


Total



1. Capteurs/Actionneurs embarqués : Rappel sur les capteurs. Introduction aux systèmes embarqués. Les capteurs intelligents. Capteurs et actionneurs intelligents dans l’automobile. 2. Conception des circuits intégrés (VHDL) : Environnement de conception pour les circuits intégrés programmables. Circuits logiques : fonctions et portes logiques, tables de vérité. Modélisation, simulation et synthèse. Langage de description (HDL) pour la simulation fonctionnelle. Description HDL de circuits pour la synthèse logique et leur utilisation. Structures logiques internes de circuits intégrés programmables et leur utilisation. Technologies des circuits intégrés Méthodes de configuration et vérification des CIP. Les

21

structures d'entrées/sorties des circuits FPGA


1-

2-





1. Capteurs / Actionneurs embarqués : régime mixte 2. Conception des circuits intégrés (VHDL) : régime mixte



Coef. de l’ECU


parcours

EPREUVES Pondération


Ecrit Oral TP et Autres Ecrit Or

al

TP etAutre

1. Capteurs / Actionneurs embarqués

x 30% x 70% 1.5 3

2. Conception des circuits intégrés (VHDL)

x 30% x 70% 1.5


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Unité d’Enseignement : Technologies 1

Code UE : UE13 ECUE n°1 : Capteurs/Actionneurs embarqués

Code ECUE : CAE15

Plan du cours

Objectifs de l’ECUE Connaître différents types de capteurs et actionneurs embarqués intelligents.

Contenu de l’ECUE

Chapitre 1: Rappel sur les capteurs

1. Quelques définitions 2. Classification des capteurs 3. Caractéristiques

La sensibilité La précision La fidélité La justesse Non linéarité Hystérésis Résolution Temps de réponse

Chapitre 2 : Introduction aux systèmes embarqués

1. Historique 2. Définition 3. Domaines d’application 4. Etat de l’art 5. Caractéristiques Générales 6. Organisation

Chapitre 3 : Les capteurs intelligents

1. Capteurs vs Capteurs intelligents 2. Architecture du capteur intelligent 3. Fonctionnalités d’un capteur intelligent 4. Structure logicielle 5. Capteurs intelligents de « Demain » 6. Capteurs intelligents et l’automobile

Chapitre 4: Capteurs et actionneurs intelligents dans l’automobile

1. Expansion dans l’automobile 2. Fonction véhicule: Essuyage automatique 3. Fonction véhicule: Régulation de vitesse

Capteurs inductifs Capteurs magnéto-résistifs Capteurs à Effet Hall Capteurs à Effet Hall et magnéto-résistifs à aimants permanents

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Code UE : UE13

ECUE n°2 : Conception des circuits intégrés (VHDL)

Code ECUE : CCI16

Plan du cours

Objectifs de l’ECUE Acquérir une formation sur les méthodes et les outils de conception des circuits intégrés, en particulier les circuits intégrés programmables.

Contenu de l’ECUE 1. Introduction

• Survol des circuits intégrés et circuits intégrés programmables • Environnement de conception pour les circuits intégrés programmables • Carte de prototypage • Circuits logiques : fonctions et portes logiques, tables de vérité

2. Modélisation, simulation et synthèse • Les étapes de conception • Description comportementale • Simulation • Langage de description (HDL) pour la simulation fonctionnelle

- Modularité et hiérarchie - Objets : entity, architecture, paquetage, configuration - Types, opérateurs - Signaux, variables - Modèles de délai - Énoncés séquentiels et concurrents - Fonctions et procédures - Paquetages standards - Fichiers d'entrée et sortie - Bancs d'essai

• Outils de synthèse logique : contraintes, algorithmes 3. Description HDL de circuits pour la synthèse logique et leur utilisation

• Circuits combinatoires : multiplexeurs, démultiplexeurs, décodeurs, encodeurs, amplificateur trois états, comparateurs, UAL, circuits arithmétiques • Circuits séquentiels : bascules, registres, compteurs, machines à états finis • Générateur automatique de blocs fonctionnels (SoC) et leur utilisation

4. Structures logiques internes de circuits intégrés programmables et leur utilisation • LUT, multiplexeurs : délai, interconnexions • Structures pour circuits arithmétiques • Bascules, réseau de reset • Registres à décalages • Compteurs • Mémoires : bloc, distribuées • Réseau d'horloge, synchronisation • Entrées/sorties • Exemples de circuit : FIFO, générateur de délai, microprocesseur, FSM, communication sérielle

5. Technologies des circuits intégrés • Technologie des circuits intégrés programmable (CIP) : fusible, antifusible, EPROM, EEPROM, Flash,

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sRAM, MRAM, PROM, PLA, PAL • Les circuits intégrés

- Fabrication - Flot de conception ASIC vs CIP - Analyse de coûts et comparaison avec CIP

6. Méthodes de configuration et vérification des CIP • Chaîne de balayage ("Scan") • Balayage des bordures ("Boundary scan") • L'analyse de signature • Instrumentation pour la vérification

7. Les structures d'entrées/sorties des circuits FPGA • La logique des entrées et sorties • Les types d'interconnexions • Les blocs logiques d'entrées/sorties configurables • Les connexions entre les blocs logiques et l'horloge

25


Intitulé de l’UE

Options1 Université : Gabés Etablissement : ISIMG Domaine de formation : Sciences et techniques Mention : Informatique


Semestre 1


Introduction à la mécatronique : Mise en évidence et modélisation des interactions entre les différents composants constituants un système mécatronique. Etude approfondie de quelques aspects de la mécatroniques (correction à temps discret, machine synchrone autopilotée, machine asynchrone en contrôle vectoriel de flux).

Instrumentation biomédicale : Présenter les principes technologiques des appareillages rencontres dans le domaine biomédical. 2. Prérequis (définir les UE et les compétences indispensables pour suivre l’UE concernée)



Crédits

Cours TD TP Autres 1. Introduction à la mécatronique 21 0 0 0 3 2. Instrumentation biomédicale 21 0 0 0 3



de l’UE Durée


Total



1. Introduction à la mécatronique : Qu'est-ce que la mécatronique. Systèmes linéaires continus. Actionneurs - Commande des machines triphasées. Contrôleurs numériques Interfaces de puissance 2. Instrumentation biomédicale : Introduction: définition et caractéristique d’un capteur. Capteur biologique (biocapteur) . Enregistrement des signaux bioélectriques EMG, ECG et EEG. Mesures du

26

système circulatoire. Mesures du système respiratoire.


1-

2-





1. Introduction à la mécatronique : régime mixte 2. Instrumentation biomédicale : régime mixte



Coef. de l’ECU


parcours




al

TP etAutre

1. Introduction à la mécatronique x 30% x 70% 1.5

3 2. Instrumentation biomédicale x 30% x 70% 1.5


27


Unité d’Enseignement : Options1

Code UE : UE15

ECUE n°1 : Introduction à la mécatronique

Code ECUE : OP11

Plan du cours

Objectifs de l’ECUE - Mise en évidence et modélisation des interactions entre les différents composants constituants un système

mécatronique. - Etude approfondie de quelques aspects de la mécatroniques (correction à temps discret, machine

synchrone autopilotée, machine asynchrone en contrôle vectoriel de flux).

Contenu de l’ECUE

Chapitre I : Introduction générale 1- Introduction 2- Qu'est-ce que la mécatronique 3- Principe de conception 4- Intérêts et utilisation 5- Domaines d’application 6- Objectifs du cours 7- Plan du cours

Chapitre II : Systèmes linéaires continus 1- Introduction 2- Formalisme de Laplace 3- Asservissements

Chapitre III : Actionneurs - Commande des machines triphasées

1- Introduction 2- Modélisation vectorielle en triphasé

2-1- Triphasé équilibré et champs tournants 2-2-Transformations vectorielles

3- Commande des machines triphasées 3-1- Machine synchrone :autopilotage scalaire 3-2- Machine synchrone :autopilotage vectoriel 3-3- Machine asynchrone :commande scalaire 3-4- Machine asynchrone :commande vectorielle

Chapitre IV : Contrôleurs numériques

1- Introduction 2- Processeurs et mécatronique 3- Architecture des processeurs

3-1-Von Neumann 3-2-Harvard 3-3-Applications

28

Chapitre V : Interfaces de puissance

1- Introduction 2- Conversion en tension/courant continu

2-1- Sources 2- 2- Filtrage

3- Conversion continu � PWM 3- 1- Structure électronique : pont en H 3- 2- Pilotage du pont en H 3- 3- Hacheur et onduleur

29



Code UE : UE15

ECUE n°2 : Instrumentation biomédicale

Code ECUE : OP12

Plan du cours

Objectifs de l’ECUE Présenter les principes technologiques des appareillages rencontres dans le domaine biomédical.

Contenu de l’ECUE

Chapitre 1 : Introduction: définition et caractéristique d’un capteur 1. Définitions

1. 1. Définition d’un Capteur: 1. 2. Définition de quelques termes métrologiques

2. Caractéristiques des capteurs 2. 1. Résolution . 2. 2. Reproductibilité 2. 3. Sensibilité 2. 4. Sélectivité 2. 5. Limite de détection 2. 6. Fidélité 2. 7. Justesse 2. 8. Précision

3. Classification des capteurs : 3. 1. Capteur passif 3. 2. Capteur actif

Chapitre 2. CAPTEUR BIOLOGIQUE (BIOCAPTEUR)

1. Principe De Fonctionnement d’un Biocapteur 2. Les Transducteurs

2.1. Capteurs Biologiques À Transduction Électrochimiques 2.1.1. Capteur Conductimetrique 2.1.2. Capteurs Potentiométriques 2.1.3. Capteurs Ampérométriques

2.2. Capteur Biologique À Transduction Optique 2.2.1. Ondes Évanescentes 2.2.2. Guide d’onde 2.2.3. Les Capteurs À Fibres Optiques

2.3. Capteur À Effet Piézoélectrique 2.3.1. Effet Piézoélectrique 2.3.2. Microbalance À Quartz

2.4. Spectroscopie Infrarouge À Transformée De Fourier 3. Représentation des signaux dans les domaines temporels et fréquentiels 4. Caractérisation statique/dynamique des instruments de mesure.

Chapitre 3 : Enregistrement des signaux bioélectriques EMG, ECG et EEG 1. Physiologie et mode d’acquisition des signaux bioélectriques 2. Électrochimie et électrodes d’enregistrement

30

3. Amplification des signaux bioélectriques 4. Protection du patient et des appareils d’enregistrement

Chapitre 4 : Mesures du système circulatoire

1. Physiologie du système circulatoire 2. Méthodes auscultatoires et tonométrie artérielle 3. Mesure de la pression artérielle par cathéter 4. Méthodes de dilution pour la mesure du débit cardiaque 5. Débitmètres sanguins 6. Pléthysmographie sanguine

Chapitre 5 : Mesures du système respiratoire

2. Débitmètres respiratoires 3. Spirométrie et mesure des volumes pulmonaires 4. Physiologie du système respiratoire 5. Pléthysmographie corporelle 6. Mesure du transport et de la distribution des gaz respiratoires 7. Analyseurs de gaz

31



32


Intitulé de l’UE Transmission



Semestre 2


Dispositifs de transmission : A la fin de ce module l’étudiant sera capable d’identifier les modes de transmission, leurs supports physiques, les normalisations de liaison et les structurations d’échange de trames. Traitement numérique du signal : Acquérir les notions de base du traitement numérique du signal, de la conversion analogique-numérique. Etudier le filtrage numérique et la synthèse des filtres RIF et RII. 2. Prérequis (définir les UE et les compétences indispensables pour suivre l’UE concernée)

Traitement Analogique du signal, Mathématiques du signal numérique



Crédits

Cours TD TP Autres 1. Dispositifs de transmission 21 0 10.5 0 3 2. Traitement numérique du signal 21 0 10.5 0 4



de l’UE Durée


Total



1. Dispositifs de transmission : Notion de transmission. Modes de transmission. Codage des signaux (Codage NRZ, Codage NRZI, Codage Manchester, Codage Miller). Transmission asynchrone et synchrone. Support physique de transmission de données. Normalisation de liaison (RS232, RS485, ..) . Structuration et échange de trames. Modèle ISO.

33

2. Traitement numérique du signal : Signaux discrets et transformée de Fourier discrète Echantillonnage idéal. Echantillonnage réel. Quantification. Energie et puissance des signaux discrets. Autocorrélation d’un signal discret. Intercorrélation. Transformée de Fourier des signaux à temps discret (TFTD). Transformée de Fourier discrète (TFD). Transformée de Fourier Rapide (TFR). Systèmes linéaires discrets. Système linéaire invariant discret. Filtres à réponse impulsionnelle finie RIF. Filtres à réponse impulsionnelle infinie RII


1-

2-





1. Dispositifs de transmission: régime mixte 2. Traitement numérique du signal: régime mixte



Coef. de l’ECU


parcours




al

TP etAutre

1. Dispositifs de transmission x x 30% x 70% 1.5

3 2. Traitement numérique du signal x x 30% x 70% 1.5


34


Unité d’Enseignement : Transmission

Code UE : UE21

ECUE n°1 : Dispositifs de transmission

Code ECUE : DT21

Plan du cours

Objectifs de l’ECUE A la fin de ce module l’étudiant sera capable d’identifier les modes de transmission, leurs supports physiques, les normalisations de liaison et les structurations d’échange de trames.

Contenu de l’ECUE

1. Notion de transmission

‐ Transmission à bande de base ‐ Transmission à onde porteuse ‐ Chaine de transmission ‐ Canaux de transmission

2. Modes de transmission ‐ Transmission analogique ‐ Transmission numérique ‐ Modulation & démodulation (ASK), (FSK) et (PSK)

3. Codage des signaux ‐ Codage NRZ ‐ Codage NRZI ‐ Codage Manchester ‐ Codage Miller

4. Transmission asynchrone et synchrone ‐ Bit de start ‐ Bit de stop ‐ Bit de parité ‐ Caractères de synchronisation

5. Support physique de transmission de données ‐ Liaison filaire ‐ Liaison hertzienne ‐ Liaison Parallèle ‐ Liaison sérielle

6. Normalisation de liaison ‐ RS232 ‐ RS485 ‐ 10/100 base T

35

7. Structuration et échange de trames ‐ Notion de trame ‐ Composition de trames ‐ Débit binaire ‐ Rapidité de modulation

8. Méthodes d’accès 9. Modèle ISO

36


Unité d’Enseignement : Transmission

Code UE : UE21

ECUE n°2 : Traitement numérique du signal

Code ECUE : TNS22

Plan du cours

Objectifs de l’ECUE Acquérir les notions de base du traitement numérique du signal, de la conversion analogique-numérique. Etudier le filtrage numérique et la synthèse des filtres RIF et RII.

Contenu de l’ECUE

Chapitre 1 : Généralités et Rappels

1. Les signaux et leurs classifications 2. Décomposition en série de Fourier des signaux périodiques 3. Transformée de Fourier des signaux à énergie finie 4. Transformée de Fourier d’une distribution

Chapitre 2 : Signaux discrets et transformée de Fourier discrète Introduction 1. Echantillonnage

1.1 Echantillonnage idéal 1.2 Echantillonnage réel 1.3 Reconstruction du signal original 1.4 Quantification

2. Signaux discrets 2.1 Notations 2.2 Signaux discrets particuliers 2.3 Signaux discrets périodiques 2.4 Energie et puissance des signaux discrets 2.5 Autocorrélation d’un signal discret 2.6 Intercorrélation de deux signaux discrets 2.7 Convolution linéaire entre deux signaux discret 2.8 Équation aux différences

3. Transformée de Fourier des signaux à temps discret (TFTD) 3.1 Définition 3.2 Condition d'existence de la TFTD 3.3 Périodicité de la TFTD 3.4 Représentation spectrale 3.5 Propriétés de la TFTD

4. Transformée de Fourier discrète (TFD) 4.1 Introduction 4.2 Définition 4.3 TFD d'un signal périodique 4.4 Propriétés de la TFD 4.5 Influence de la troncature et de la discrétisation fréquentielle 4.6 Précision de la TFD 4.7 Résolution spectrale

37

4.8 Fenêtrage temporel 5. Transformée de Fourier Rapide (TFR) 6. Transformée en z (Rappels)

6.1 Définition 6.2 Propriétés

Chapitre 3 : Systèmes linéaires discrets

1. Définitions 1.1 Système discret 1.2 Système discret linéaire 1.3 Système discret Causal 1.4 Invariance temporelle 1.5 Stabilité

3. Système linéaire invariant discret (SLID) 3.1 Caractérisation d’un SLID par sa réponse impulsionnelle 3.2 Caractérisation d’un SLID par une équation aux différences 3.3 SLID et Transformée de Fourier à temps discret 3.4 SLID et Transformée en z

4. Filtres à réponse impulsionnelle finie RIF 4.1 Caractéristiques d’un filtre RIF 4.2 Propriétés d’un filtre RIF: 4.3 Filtres à phase linéaire : 4.4 Synthèse des filtres RIF par la méthode des fenêtres 4.5 Implémentation des filtres RIF

5. Filtres à réponse impulsionnelle infinie RII 5.1 Principe de la synthèse des filtres RII 5.2 Méthode de l’invariance impulsionnelle 5.3 Transformation bilinéaire 5.4 Implémentation des filtres RII

6. Comparaison RIF - RII

38


Intitulé de l’UE

Composants Programmables Université : Gabés Etablissement : ISIMG Domaine de formation : Sciences et techniques Mention : Informatique


Semestre 2


Processeurs dédiés : Introduction aux concepts des processeurs dédiés à haute performance Systèmes sur puce : Former les étudiants aux techniques de conception et de mise en œuvre de système électroniques sur puce: architecture et mise en œuvre de processeur embarqué sur FPGA, langage de modélisation système, logiciel embarqué, codesign matériel/logiciel. 2. Prérequis (définir les UE et les compétences indispensables pour suivre l’UE concernée)

Connaissances de base sur les architectures des calculateurs, la programmation assembleur et conception de circuits digitaux. Connaissances de base de VHDL – Programmation en C



Crédits

Cours TD TP Autres 1. Processeurs dédiés 21 0 10.5 0 4 2. Systèmes sur puce 21 0 10.5 0 4



de l’UE Durée


Total



1. Processeurs dédiés : Tendances technologiques en microélectronique des processeurs. Mesure de capacité (performance) de traitement numérique. Architectures pipeline de base. Architectures parallèles au niveau instructions (superscalar, VLIW). Architectures à activités parallèles (mutithreading, SMT). Architectures multiprocesseurs (multi-core, chip multiprocessing).

39

Hiérarchie de mémoire (cache). Etudes de cas et applications (MIPS, JVM, IBM Power 4/5, Sun T1, Sony/Toshiba CELL). 2. Systèmes sur puce : Intérêt et marché des systèmes embarqués Architecture des composants programmables. Architecture d'un processeur embarqué sur FPGA. Périphériques et interfaces embarqués Langages de modélisation. Techniques d'optimisation de la consommation. Logiciel embarqué


1-

2-



Computer Architecture : A Quantitative Approach, John L. Hennessy and David A. Patterson, Morgan Kauffman Publishers, 4e edition, 2007. (ISBN: 0-12-370490-1)



1. Processeurs dédiés : régime mixte 2. Systèmes sur puce : régime mixte



Coef. de l’ECU


parcours




al

TP etAutre

1. Processeurs dédiés : x x 30% x 70% 2

4 2. Systèmes sur puce : x x 30% x 70% 2


40


Unité d’Enseignement : Composants Programmables

Code UE : UE22

ECUE n°1 : Processeurs dédiés

Code ECUE : PD23

Plan du cours

Objectifs de l’ECUE Connaissances de base sur les architectures des calculateurs, la programmation assembleur et conception de circuits digitaux .

Contenu de l’ECUE

• Tendances technologiques en microélectronique des processeurs

• Mesure de capacité (performance) de traitement numérique.

• Architectures pipeline de base

• Architectures parallèles au niveau instructions (superscalar, VLIW)

• Architectures à activités parallèles (mutithreading, SMT)

• Architectures multiprocesseurs (multi-core, chip multiprocessing)

• Hiérarchie de mémoire (cache)

• Etudes de cas et applications (MIPS, JVM, IBM Power 4/5, Sun T1, Sony/Toshiba CELL).

41


Unité d’Enseignement : Composants Programmables

Code UE : UE22

ECUE n°2 : Systèmes sur puce

Code ECUE : SP24

Plan du cours

Objectifs de l’ECUE Former les étudiants aux techniques de conception et de mise en œuvre de système électroniques sur puce: architecture et mise en œuvre de processeur embarqué sur FPGA, langage de modélisation système, logiciel embarqué, codesign matériel/logiciel.

Contenu de l’ECUE

I. Introduction: intérêt et marché des systèmes embarqués

II. Architecture des composants programmables

III. Architecture d'un processeur embarqué sur FPGA :

‐ Exemple du processeur NIOS de Altera (configuration, interruptions, instructions

personnalisables …)

IV. Périphériques et interfaces embarqués :

‐ ports d'entrée/sortie

‐ temporisateur

‐ DMA

‐ Liaisons série …

V. Langages de modélisation :

‐ VHDL avancé

‐ SystemC

VI. Techniques d'optimisation de la consommation

VII. Logiciel embarqué :

‐ techniques d'optimisation du temps d'exécution

Travaux pratiques :

Mise en œuvre du processeur NIOS sur des maquettes pédagogiques DE2 : exemples de co-design afin d'optimiser les caractéristiques du système sur puce réalisé Dimensionnement de la partie matérielle, des mémoires utilisées et optimisation

42


Intitulé de l’UE

Réseaux et contrôle Université : Gabés Etablissement : ISIMG Domaine de formation : Sciences et techniques Mention : Informatique


Semestre 2


Réseaux locaux industriels : L'objectif de ce cours est, d'une part, de donner les notions fondamentales pour l'échange d'informations entre des sites distants (transfert de bits série; partage d'une ressource de transmission (principales techniques d'accès (compétition, coopération basée sur un contrôle centralisé ou distribué (jeton)); protocoles de transfert de données) et, d'autre part, de présenter quelques réseaux locaux importants dans un contexte industriel Convertisseurs d’énergie : Permettre à l’étudiant d’acquérir les connaissances nécessaires à l’étude et à la conception des convertisseurs statiques type électronique de puissance et leurs applications à la conversion et l’adaptation de l’énergie provenant des sources renouvelables 2. Prérequis (définir les UE et les compétences indispensables pour suivre l’UE concernée)

Connaissance des principes de fonctionnement des automates et des réseaux de terrain Electronique générale et de puissance



Crédits

Cours TD TP Autres 1. Réseaux locaux industriels 21 0 0 0 2 2. Convertisseurs d’énergie 21 0 0 0 2



de l’UE Durée


Total



1. Réseaux locaux industriels : Introduction aux Réseaux. Locaux Industriels. Les réseaux industriels et le modèle OSI. Les critères de comparaison entre RLI. Les principaux réseaux

43

locaux industriels. Réseau AS-Interface. Réseau INTERBUS. Réseau PROFIBUS.

2. Convertisseurs d’énergie : Généralités sur la conversion de l’énergie. Interrupteurs statiques et convertisseurs. Commutation naturelle et forcée du thyristor. Commutation du transistor à effet de champ MOSFET. Commutation du transistor IGBT. Protection électrique et thermique Convertisseurs de base et spéciaux. Redresseur monophasé, triphasé, polyphasé Hacheurs réversibles et non réversibles. Onduleurs monophasés, triphasé. Convertisseurs spéciaux Transfert d’énergie à partir des sources renouvelables. Applications technologiques connexes. Commande des convertisseurs.


1-

2-





1. Réseaux locaux industriels: régime mixte 2. Convertisseurs d’énergie: régime mixte



Coef. de l’ECU


parcours




al

TP etAutre

1. Réseaux locaux industriels x 30% x 70% 1.5

3 2. Convertisseurs d’énergie x 30% x 70% 1.5


44


Unité d’Enseignement : Réseaux et contrôle

Code UE : UE23

ECUE n°1 : Réseaux locaux industriels

Code ECUE : RLI25

Plan du cours

Objectifs de l’ECUE L'objectif de ce cours est, d'une part, de donner les notions fondamentales pour l'échange d'informations entre des sites distants (transfert de bits série; partage d'une ressource de transmission (principales techniques d'accès (compétition, coopération basée sur un contrôle centralisé ou distribué (jeton)); protocoles de transfert de données) et, d'autre part, de présenter quelques réseaux locaux importants dans un contexte industriel

Contenu de l’ECUE

Partie I : Généralités

Chapitre 1 : Introduction aux Réseaux Locaux Industriels Chapitre 2 : Les réseaux industriels et le modèle OSI Chapitre 3 : Les critères de comparaison entre RLI

Partie II : Les principaux réseaux locaux industriels

Chapitre 1 : Réseau AS-Interface Chapitre 2 : Réseau INTERBUS Chapitre 3 : Réseau PROFIBUS

45


Unité d’Enseignement : Réseaux et contrôle

Code UE : UE23

ECUE n°2 : Convertisseurs d’énergie

Code ECUE : CE26

Plan du cours

Objectifs de l’ECUE Le cours a pour objectif de permettre à l’étudiant d’acquérir les connaissances nécessaires à l’étude et à la conception des convertisseurs statiques type électronique de puissance et leurs applications à la conversion et l’adaptation de l’énergie provenant des sources renouvelables.

Contenu de l’ECUE

Chapitre 1 : Généralités 1. Généralités sur la conversion de l’énergie 2. Différentes formes d’énergie renouvelables 3. Domaines d’applications des convertisseurs statiques,

Chapitre 2 : Interrupteurs statiques et convertisseurs

1. Études des interrupteurs statiques (caractéristiques statique et dynamique) 2. Commutation naturelle et forcée du thyristor 3. Commutation du transistor à effet de champ MOSFET 4. Commutation du transistor IGBT 5. Protection électrique et thermique 6. Convertisseurs de base et spéciaux 7. Redresseur monophasé, triphasé, polyphasé 8. Hacheurs réversibles et non réversibles 9. Onduleurs monophasés, triphasé 10. Convertisseurs spéciaux

Chapitre 3 : Transfert d’énergie à partir des sources renouvelables

1. Chaîne de conversion pour le transfert de l’énergie solaire 2. Topologie de conversion DC/DC 3. Topologie de conversion DC/AC Fonctionnement typique 4. Caractéristiques statique et dynamique 5. Fonction de transfert et stratégies de commande 6. Chaîne de conversion pour le transfert de l’énergie solaire 7. Topologie de conversion AC-DC-AC à thyristors 8. Topologie de conversion AC-DC à thyristor et DC-AC à transistors 9. Topologie de conversion AC-DC-AC à transistors 10. Fonctionnement typique 11. Caractéristiques statique et dynamique 12. Fonction de transfert et stratégies de commande

46

Chapitre 4 : Applications technologiques connexes

1. Interconnexion d’une source d’énergie renouvelable au réseau 2. Filtres (d’harmoniques) passifs associés aux convertisseurs 3. Compensateur statique d’énergie réactive 4. Filtres actifs associés aux convertisseurs 5. Liens haute tension à courant continu

Chapitre 5 : Commande des convertisseurs

1. Principe de la modélisation des convertisseurs 2. Modèle en petit signal 3. La modulation de la largeur d’impulsion 4. Techniques de commandes adaptées aux convertisseurs 5. Commande linéaire 6. Commande non linéaire

47


Intitulé de l’UE

Options2 Université : Gabés Etablissement : ISIMG Domaine de formation : Sciences et techniques Mention : Informatique


Semestre 2


Electronique : Comprendre le fonctionnement des amplificateurs et des filtres et acquérir les connaissances nécessaires pour la conception de circuits simples à partir de données Réseaux de neurones - logique floue : Acquérir des notions en réseaux de neurones et en logique floue 2. Prérequis (définir les UE et les compétences indispensables pour suivre l’UE concernée)

Les notions de base en électronique et en systèmes asservis



Crédits

Cours TD TP Autres 1. Electronique 21 0 10.5 0 4 2. Réseaux de neurones logique floue 21 0 10.5 0 3



de l’UE Durée


Total



1. Electronique : Amplificateurs à transistors bipolaires. Amplificateurs à transistors à effet de champ. Réponse en fréquence des amplificateurs. Amplificateurs de puissance. Conception des amplificateurs. Les amplificateurs différentiels. Les amplificateurs opérationnels 2. Réseaux de neurones logique floue : Réseaux de neurones : Le modèle linéaire Le modèle linéaire généralisé (et les réseaux RBF). Les méthodes d’évaluation et de sélection de modèle Les perceptrons multi-couches. Les k-moyennes Les réseaux de Kohonen. Logique floue : Les Sous-ensembles flous. Les fonctions d’appartenance. Les règles floues. Raisonnement en logique floue

48

.Commande floue. La fuzzification. La défuzzification. L’Inférence.


1-

2-





1. Electronique : régime mixte 2. Réseaux de neurones logique floue: régime mixte



Coef. de l’ECU


parcours




al

TP etAutre

1. Electronique x x 30% x 70% 1.5 3

2. Réseaux de neurones logique floue x x 30% x 70% 1.5


49



Code UE : UE25

ECUE n°1 : Electronique

Code ECUE : OP21

Plan du cours

Objectifs de l’ECUE Comprendre le fonctionnement des amplificateurs et des filtres et acquérir les connaissances nécessaires pour la conception de circuits simples à partir de données techniques

Contenu de l’ECUE

1. Amplificateurs à transistors bipolaires (BJT)

2. Amplificateurs à transistors à effet de champ (CMOS)

3. Réponse en fréquence des amplificateurs

4. Amplificateurs de puissance

5. Conception des amplificateurs

6. Les amplificateurs différentiels

7. Les amplificateurs opérationnels

Travaux pratiques :

TP 1. Introduction aux amplificateurs opérationnels

TP 2. Amplificateurs avec transistors bipolaires

TP 3. Amplificateurs avec transistors CMOS

TP 4. Amplificateur a 2 étages

50



Code UE : UE25

ECUE n°2 : Réseaux de neurones / logique floue

Code ECUE : OP22

Plan du cours

Objectifs de l’ECUE Acquérir des notions en réseaux de neurones et en logique floue

Contenu de l’ECUE

Partie I : Réseaux de neurones 1. Introduction aux réseaux de neurones 2. Rappels de probabilités et statistiques 3. Le modèle linéaire (et le perceptron simple) 4. Le modèle linéaire généralisé (et les réseaux RBF) 5. Les méthodes d’évaluation et de sélection de modèle 6. Les perceptrons multi-couches 7. Les k-moyennes 8. Les réseaux de Kohonen

Partie II : Logique floue 1. Introduction 2. Les bases de la logique floue

a) Les Sous-ensembles flous b) Les fonctions d’appartenance c) Les règles floues d) Raisonnement en logique floue

3. Commande floue a) Schéma d’une commande floue b) La fuzzification c) La défuzzification d) L’Inférence

51



52


Intitulé de l’UE

Techniques mathématiques Université : Gabés Etablissement : ISIMG Domaine de formation : Sciences et techniques Mention : Informatique


Semestre 3


Programmation par contrainte : Apprendre à modéliser les problèmes réels et à résoudre les programmes linéaires. Etudier des notions relatives aux programmes linéaires tels que le programme dual ainsi que les techniques de validation de la solution trouvée. Optimisation discrète : Apprendre à utiliser les mathématiques avec une démarche d’ingénieur, qui doit analyser, modéliser, simuler, optimiser des systèmes complexes .

2. Prérequis (définir les UE et les compétences indispensables pour suivre l’UE concernée)

Programmation Orientée Objet, Logique, Langages et Algorithmes ; Optimisation Combinatoire (corequis) Bases en programmation linéaire (corequis)



Crédits

Cours TD TP Autres 1. Programmation par contrainte 21 0 0 0 3 2. Optimisation discrète 21 0 0 0 3



de l’UE Durée


Total



1. Programmation par contrainte : Formulation d’un programme linéaire (PL). Résolution graphique d’un PL. Résolution d’un PL avec la méthode de simplexe. Dualité et analyse de sensibilité.

53

2. Optimisation discrète : Elément convexe et optimisation. Optimisation convexe et/ou différentiable. Méthodes numériques d’optimisation (Cas unidimensionnel Cas multidimensionnel).


1-

2-





1. Programmation par contrainte : régime mixte 2. Optimisation discrète : régime mixte



Coef. de l’ECU


parcours




al

TP etAutre

1. Programmation par contrainte x 30% x 70% 1.5

3 2. Optimisation discrète x 30% x 70% 1.5


54


Unité d’Enseignement : Techniques mathématiques

Code UE : UE31

ECUE n°1 : Programmation par contrainte

Code ECUE : PPC31

Plan du cours

Objectifs de l’ECUE Ce cours vise essentiellement deux objectifs :

• apprendre à modéliser les problèmes réels et à résoudre les programmes linéaires

• étudier des notions relatives aux programmes linéaires tels que le programme dual ainsi que les techniques de validation de la solution trouvée.

Plan du cours :

1. Formulation d’un programme linéaire (PL)

1.1 Introduction

1.2 Conditions de formulation d’un PL

1.3 Etapes de formulation d’un PL

1.4 Exemples

2. Résolution graphique d’un PL

2.1. Introduction

2.2. Représentation graphique des contraintes

2.3. Représentation de la fonction objectif

2.4. Recherche de la solution optimale

2.5. Exemples

2.6. Etude des cas particuliers

2.7. Analyse de sensibilité

3. Résolution d’un PL avec la méthode de simplexe

3.1. Introduction

3.2. Mise sous forme standard

3.3. Procédure de la méthode se simplexe

3.4. Etude de cas

4. Dualité et analyse de sensibilité

4.1. Introduction

55

4.2. Dualité 4.2.1. Définitions

4.2.2. Propriétés

4.2.3. Exemples

4.3. Analyse de sensibilité

4.3.1. Analyse de sensibilité sur les coefficients cij

4.3.2. Analyse de sensibilité sur les contraintes bij

4.3.3. Analyse de sensibilité sur les coefficients aij

4.4. Introduction d’une nouvelle activité

4.4.1. Introduction d’une nouvelle variable de décision

4.4.2. Introduction d’une nouvelle contrainte

4.5. Etude de cas

56


Unité d’Enseignement : Techniques mathématiques

Code UE : UE31

ECUE n°2 : Optimisation discrète

Code ECUE : OD32

Plan du cours

Objectifs de l’ECUE Apprendre à utiliser les mathématiques avec une démarche d’ingénieur, qui doit analyser, modéliser, simuler, optimiser des systèmes complexes .

Contenu de l’ECUE

CHAPITRE 1 : Elément convexe et optimisation I. Ensembles convexes II. Hyperplan d’appui III. Fonctions convexes IV. Différentiabilité des fonctions convexes V. Applications

CHAPITRE 2 : Optimisation convexe et/ou différentiable I. Définition de problème d’optimisation II. Problème de Weinstrass III. Conditions nécessaires d’existence d’extrémum IV. Applications

CHAPITRE 3 : Méthodes numériques d’optimisation I. Cas unidimensionnel II. Cas multidimensionnel

1) Méthode de relaxation 2) Méthode du gradient conjugué

a) Méthode à pas déterminé b) Méthode à pas optimal

57


Intitulé de l’UE Technologies 2



Semestre 3


Systèmes distribués : Permettre à l'étudiant de comprendre les concepts généraux et les problématiques des systèmes distribués. Permettre à l'étudiant d'acquérir les notions conceptuelles des applications distribuées.

Co-conception de systèmes temps réels : Traiter la conception de systèmes autonomes temps réels. 2. Prérequis (définir les UE et les compétences indispensables pour suivre l’UE concernée)

Programmation système et réseau



Crédits

Cours TD TP Autres 1. Systèmes distribués 21 0 0 0 3 2. Co-conception de systèmes temps réels 21 0 0 0 3



de l’UE Durée


Total



1. Systèmes distribués : Introduction aux systèmes distribués. Infrastructure réseau. Communication interprocessus. Logiciels des couches intermédiaires (Middleware). Système d’exploitation distribué. Algorithmes distribués. Partage de données. Systèmes P2P. Introduction aux agents mobiles

58

2. Co‐conception de systèmes temps réels : Introduction aux systèmes temps réel. Contraintes temps réel pour l’ordonnancement des tâches et des messages. Classification des systèmes temps-réel. Ordonnancement Temps réel. Conception d’un système temps réel basée sur la méthode SART . Gestion de la communication et la synchronisation inter-taches


1-

2-





1. Systèmes distribués : régime mixte 2. Co-conception de systèmes temps réels : régime mixte



Coef. de l’ECU


parcours




al

TP etAutre

1. Systèmes distribués x 30% x 70% 1.5 3

2. Co-conception de systèmes temps réels x 30% x 70% 1.5


59



Code UE : UE32

ECUE n°1 : Systèmes distribués

Code ECUE : SD33

Plan du cours

Objectifs de l’ECUE Permettre à l'étudiant de comprendre les concepts généraux et les problématiques des systèmes distribués.

Permettre à l'étudiant d'acquérir les notions conceptuelles des applications distribuées.

Contenu de l’ECUE

1. Fondements

- Introduction aux systèmes distribués

- Caractéristiques des systèmes distribués

- Infrastructure réseau

- Communication interprocessus

2. Logiciels des couches intermédiaires (Middleware)

- RPC (Remote Procedure Call)

- Service des noms

- Sécurité

3. Infrastructure système

- Système d’exploitation distribué

- Système de fichiers distribué

4. Algorithmes distribués

- Temps et états globaux

- Coordination et synchronisation

5. Partage de données

- Transaction

- Réplication

6. Systèmes P2P

7. Introduction aux agents mobiles

60



Code UE : UE32

ECUE n°2 : Co-conception de systèmes temps réels

Code ECUE : CSTR34

Plan du cours

Objectifs de l’ECUE Ce cours traite de la conception de systèmes autonomes temps réels.

Contenu de l’ECUE

Chapitre 1 : Introduction aux systèmes temps réel

1. Définition d’un système temps réel 2. Contraintes temps réel pour l’ordonnancement des tâches et des messages 3. Classification des systèmes temps-réel 4. Structure d’un système de commande

Chapitre 2 : Ordonnancement Temps réel 1. Configuration des taches 2. Définition du problème d’ordonnancement des taches 3. Nature des algorithmes d’ordonnancement 4. Inversion de priorité 5. Interblocage

Chapitre 3 : Conception d’un système temps réel basée sur la méthode SART 1. Conception 2. Eléments graphiques de la conception 3. Activation des taches 4. Modélisation des stockages des données 5. Mise en œuvre de la méthode de conception

Chapitre 4 : Gestion de la communication et la synchronisation inter-taches 1. Introduction aux problèmes de synchronisation 2. Sémaphores : Principes et utilisation 3. Moniteurs : Principes et utilisations

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Intitulé de l’UE

Réseaux Université : Gabés Etablissement : ISIMG Domaine de formation : Sciences et techniques Mention : Informatique


Semestre 3


Sécurité et cryptographie : Acquérir des connaissances fondamentales sur les aspects de la sécurité des systèmes d’information et les méthodes cryptographiques Apprendre comment analyser les risques, comment choisir et déployer les mécanismes appropriés pour lutter contre les attaques. Réseaux locaux embarqués : Introduction aux réseaux embarqués communicants. Définition et généralités des différents types de réseaux embarqués (sans-fils et filaires, miniaturisés, à bord de véhicules). Etude des technologies sous-jacentes. 2. Prérequis (définir les UE et les compétences indispensables pour suivre l’UE concernée)

Arithmétique, Structure algébrique Réseaux haut débit, réseaux sans-fil, Internet ambiant



Crédits

Cours TD TP Autres 1. Sécurité et cryptographie 21 0 0 0 3 2. Réseaux locaux embarqués 21 0 10.5 0 3



de l’UE Durée


Total



1. Sécurité et cryptographie : Introduction à la sécurité. Attaques / menaces / vulnérabilités. Gestion des risques Mécanismes de sécurité. Mécanismes cryptographiques. Contrôle d’accès

62

Sécurité dans les couches protocolaires. Introduction à la cryptographie crypto-systèmes Authentification (Schéma de signatures Fonctions de hashage). Authentification interactive Protocoles et infrastructures de gestion de clés 2. Réseaux locaux embarqués : Technologies des Réseaux embarqués filaires. Technologies des Réseaux embarqués sans-fils (technologies : Wireless sensor networks, UWB, Bluetooth, ZigBee, RFID, GPS). Applications et services.


1-

2-





1. Sécurité et cryptographie : régime mixte 2. Réseaux locaux embarqués : régime mixte



Coef. de l’ECU


parcours




al

TP etAutre

1. Sécurité et cryptographie x 30% x 70% 1.5

3 2. Réseaux locaux embarqués x x 30% x 70% 1.5


63


Unité d’Enseignement : Réseaux

Code UE : UE33

ECUE n°1 : Sécurité et cryptographie

Code ECUE : SC35

Plan du cours

Objectifs de l’ECUE • Acquérir des connaissances fondamentales sur les aspects de la sécurité des systèmes

d’information et les méthodes cryptographiques

• Apprendre comment analyser les risques, comment choisir et déployer les mécanismes appropriés pour lutter contre les attaques.

Contenu de l’ECUE

Chapitre 1: Introduction à la sécurité

1. Niveaux de sécurisation

2. Aspects de la sécurité

- Services, attaques et mécanismes

3. Risques

4. Politique de sécurité …

5. Audit de la sécurité

Chapitre 2: Attaques / menaces / vulnérabilités „

1. Définitions, Classifications

2. Vulnérabilités logicielles

3. Vulnérabilités des protocoles et des services

4. Logiciels malveillants

Chapitre 3: Gestion des risques

1. Définitions …

2. Identifications des risques

3. Évaluation du risque …

Chapitre 4: Mécanismes de sécurité

1. Mécanismes cryptographiques

2. Contrôle d’accès

- Firewall et ACL, VPN, VLAN, SSH, authentification

64

3. Outils: IDS, IPS, scanners de vulnérabilités

4. Sécurité dans les couches protocolaires

- SSL/TLS / SET, IPSEC

Chapitre 5: introduction à la cryptographie

Chapitre 6: crypto-systèmes

1. Symétriques

2. Asymétriques

3. Hybrides

Partie 7: Authentification

1. Schéma de signatures

2. Fonctions de hashage

Chapitre 8: Authentification interactive

Chapitre 9: Protocoles et infrastructures de gestion de clés

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Unité d’Enseignement : Réseaux

Code UE : UE33

ECUE n°2 : Réseaux locaux embarqués

Code ECUE : RLE36

Plan du cours

Objectifs de l’ECUE Introduction aux réseaux embarqués communicants. Définition et généralités des différents types de réseaux embarqués (sans-fils et filaires, miniaturisés, à bord de véhicules). Etude des technologies sous-jacentes.

Contenu de l’ECUE

1. Qu'est-ce qu'un réseau embarqué ?

• Généralités

2. Technologies des Réseaux embarqués filaires

• Présentation des techno et interfaces existantes : SPI, I2C, LIN, RS-232, CAN, MOST, USB, IEEE 1394, Ethernet

• Comparaison en termes de fonctionnalités (niveau de fonctionnement), efficacité (débit, nb de connexions, routage), fiabilité (QoS), sécurité

• Exemples et avancées futures (voiture communicante du futur)

3. Technologies des Réseaux embarqués sans-fils

• Présentation des technologies : Wireless sensor networks, UWB, Bluetooth, ZigBee, RFID, GPS

• Problématiques supplémentaires du sans-fil : auto-configuration, mobilité, routage, ? • Comparaison en termes de fonctionnalités, efficacité, fiabilité, sécurité • Exemples et avancées futures (réseaux ambiants)

4. Applications et services

• Home Networks, transports, militaires, sécurité, environnementales, médicales, commerciales, aides aux personnes.

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Intitulé de l’UE

Options - Complément métier Université : Gabés Etablissement : ISIMG Domaine de formation : Sciences et techniques Mention : Informatique


Semestre 3


Développement d'interfaces : notions avancées : S’intéresser aux aspects architectures logicielles des interfaces Homme-machine Robotique mobile : L'objectif de ce cours est de fournir un aperçu des problèmes de la robotique mobile et des solutions actuelles 2. Prérequis (définir les UE et les compétences indispensables pour suivre l’UE concernée)

Connaissances de base en algèbre vectorielle et en calcul différentiel. Bases en algorithmique. Notion d’automatique. Concepts de base de la robotique



Crédits

Cours TD TP Autres 1. Développement d'interfaces : notions

é21 0 10.5 0 4

2: Robotique mobile 21 0 10.5 0 3 Total 42 0 0 0 7

3.2. Activités Pratiques (Projets, stages, mémoires, …)


de l’UE Durée


Total



1. Développement d'interfaces : notions avancées : Rappel des principes ergonomiques L’architecture modèle-vue-contrôleur. Les patrons de conception Observateur/Observable, Commande Présentation de la librairie Java Swing et de ses liens avec MVC. Création de composants graphiques personnalisés. Développement d’interfaces graphiques en Java SWING 2: Robotique mobile : Introduction à la robotique mobile. Les différents types de navigation. Les stratégies de navigation. Guidage. Navigation. Topologique. Navigation métrique. Modélisation

67

Roulement sans glissement et contraintes non holonomes. Les grandes classes de robots mobiles et leurs modèles Robots mobiles de type tricycle et de type voiture.


1-

2-





1. Développement d'interfaces : notions avancées : régime mixte 2: Robotique mobile : régime mixte



Coef. de l’ECU


parcours




al

TP etAutre

1. Développement d'interfaces : notions avancées

x x 30% x 70% 1.5 3

2: Robotique mobile x x 30% x 70% 1.5


68


Unité d’Enseignement : Options - Complément métier

Code UE : UE35

ECUE n°1 : Développement d'interfaces : notions avancées

Code ECUE : OP31

Plan du cours

Objectifs de l’ECUE S’intéresser aux aspects architectures logicielles des interfaces Homme-machine et principalement au paradigme Modèle Vue Contrôleur (MVC) qui permet de séparer clairement les données, leur présentation et la gestion des événements.

Contenu de l’ECUE

1. Rappel des principes ergonomiques

2. L’architecture modèle-vue-contrôleur

3. Les patrons de conception Observateur/Observable, Commande

4. Présentation de la librairie Java Swing et de ses liens avec MVC

5. Création de composants graphiques personnalisés

6. Développement d’interfaces graphiques en Java SWING

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Unité d’Enseignement : Options - Complément métier

Code UE : UE35

ECUE n°2 : Robotique mobile

Code ECUE : OP32

Plan du cours

Objectifs de l’ECUE L'objectif de ce cours est de fournir un aperçu des problèmes de la robotique mobile et des solutions actuelles

Contenu de cours :

Chapitre1 : Introduction à la robotique mobile

I. Introduction II. Aperçue historique III. Principe de fonctionnement IV. Exemples d’applications V. Problèmes en robotique mobile

Chapitre2 : Les différents types de navigation I. Définition II. Les stratégies de navigation

II.1 Approche d’un objet II.2 Guidage II.3 Action associée à un lieu II.4 Navigation topologique II.5 Navigation métrique

Chapitre 3 : Modélisation I. Définitions II. Roulement sans glissement et contraintes non holonomes

II.1 Roulement sans glissement II.2 Contraintes non holonomes

III. Les grandes classes de robots mobiles et leurs modèles III.1 Disposition des roues et centre instantané de rotation III.2 Robots mobiles de type unicycle

III.2.1 Modélisation : III.2.2 Centre instantané de rotation III.2.3 Modèle cinématique en commande III.2.4 Modèle cinématique en posture III.2.5 Modèle cinématique en configuration :

III.3 Robots mobiles de type tricycle et de type voiture III.3.1 Modélisation III.3.2 Centre instantané de rotation III.3.3 Modèle cinématique en commande III.3.4 Modèle cinématique en posture III.3.5 Modèle cinématique en configuration

Mastère Professionnel LMD - ISIMG

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