UbiLab@SOFT: A tale of ubiquitous bears, flyswatters  and punching bags in education.

Coen De Roover Software Languages Lab
Christophe Scholliers Vrije Universiteit Brussel
Yves Vandriessche Belgium

A tale of ubiquitous bears, flyswatters
and punching bags in education

Once upon a time ..
there was a language called Pico
and some students initially
hostile towards programming
!

!

!

.. so we had to find a carrot
but without the stick

μ-controller
common in embedded systems
8-bit, AVR, 16Mhz
1KB SRAM, 16KB Flash
14 digital I/O pins, 6 analog I
convenient package
cheap
popular in digital arts

Swatting flies
with the carrot

Birth of UbiLab
phones, Lego robots, RFID readers, μ-controllers, wireless sensors

UbiLab@soft
teaching activities

μ to λ
high school students

λ on μ
1st bachelor students

λ on μ 4
master student

UbiLab@soft: μ to λ
“I Love IT” workshops for high school students

UbiLab@soft: λ on μ
programming projects first bachelor students

a more powerful carrot

μ-controller
32-bit, ARM, 40Mhz
16KB SRAM, 256K Flash
everything but the kitchen sink

convenient package
popular for prototyping embedded systems

project assignments 1st bachelor
(define led-pin (ash 1 6))
(set-dir-output! GPIO_0 led-pin)
(set-pin! GPIO_0 led-pin)
Realisat
ie van e
en
Ritmesp
in Soft - el
en Hard
ware
Tweede
Deel P
Realisat Eerste B rogrammeerpro
ie v achelor ject
Virtueel an een
2009-20
10

in Soft -
Doolhof ! Contact:
ritmespe
l@soft.vu
b.ac.be
en Hardwar
Tweede e Introduc
tie
D eel Prog
rammee Situerin
2008-20 rproject g
09 Twee Eerste B
de zittijd achelor
Realisat Waar he
t eerste
ie van e Introduc “ S tr u c tu deel van
Virtueel en tie
program
u r I” e
n “A lg o
het prog
rammee
rproject
meerpro ri tm e n
H
in Soft - uisdier Situerin
g program
maat on
meren v
twikkeld
ject eerd
an geïnte
er aan
greerde
e n d a ta
bij de cu
systeme
rsus “In
voornam
st ru c tu re elijk steu
n I” , le
un
nde op
terpretati t d it d e e l va
de vakke
n
Waar he uitvoeren e hardw
en Hard t eerste : van he are én
software
n aan b
od geko e I” wa
arin rece
n het
ware
“ S tr u c tu
u r I” e
deel van
het prog
rammee
van loop
banden
t doorlo
pen van
magnetr
die sam
en één
men is. D
eze best nt het
Tweede program n “A lg o rproject in fitness
centra. on- of w bepaald aan uit o
Deel Pro meerpro ri tm e n voornam asprogra e taak p
progra ject eerd e n d a ta elijk Praktijk mma’s to optimaa
erprojecmaat mmeren van geïn er aan bij de c st ru c tu re n I” , le u steunde op toepak sing
gramme t het co l
ontw te urs n de v aske ntroleren
Baclde loardw greerde systemen a us “Interpretatie t d itit d eell vva n
Introduc t Eerste ikke n
uitvoeren h h D de e
tie : van hee r 2007-2én so are
00 ft an bod
gekomen
I” waari
syst n
h
an hete t
pro
t doorlo is. Deze eem recent at ev grammeerproject
van loop
banden pen van8 ware die same op
microcostaan ma
bentr
h t
an de o
Situerin in fitness magnetr n één b beoogt
g centra. on- of w epaalde olleuit ne
r e op pdracht. het reali
asprogra a rzijd vo a rz Een doo seren va
Praktijkto mma’s tondetaak s optimen l ijds en een op
rm a de r midde
l van Sc n een
Waar he epassin
g t h tu c
brug et sson
en troleren hardware de opdra
cht af te heme pro geïntegreerd
t eerste program de ons o -compon stemmen gramme
“ S tr u c tu deel van Dit deel ma. mringen enten va assortim erbare
u r I” e het prog van het de fysiek n dit syst ent senso
program n “A lg o rammee systeem program e wereld eem. Sa ren
ri tm e n rproje meerpro en de ab men rea
meerpro op maa
e n d a ta micct voornameli t van d ject beo Een goe stracte w liseren z
program ject eerd roco
st ru c tu re ntrolle jk steunde opdra e ogt het de prog ereld va ij de
meren v er aan data rammee n het Sc
maat on an geïnte bij de c ande n I” , rle nerzijds op decha Een d
e t. realisere
n van e structuren en rstijl, do heme
twikkeld greerde ursus “rzijds vo u n t d it en een v kken oor midd
Inte b en gri ïn a ordacht
uitvoeren e hardw systeme rme d de
brug tuss rpretatien I”e hardwe l va n de opdrac
n aan b
op el van Sc
heme m ro jk Mreerd lgoritmen blijf t
lan ge . te
g eer ontwerp
en een
: van he are én en waarinare-comp h e t ht af te picrocon nog, de ook voo
van loop t doorlo software p od gek de ons
die rogm mmaomen is. omringende fyent oet nten van dit
rec h ne
stemmen gramm
assortim troeerbareeventu
ll r zet inherent r dit d verantwo
orde ke
banden pen van saraen é. Deze be beperkte eel va uze van
in fitness
centra.
magnetr
on- of w én bepa staansieit e wereld
k
u op en de ab
systeem.
Samendre
ent senso
ren
ele tekort
kominge reken -e n het project
alde taa In ividue u
gcapacite itermate
asprogra alisele n n alleen n opsla
Praktijkto Een goe mm k optim stracte w re crzij tiv
ea de eit maar in
epassin de prog a’s tot he aal erewaaa
ld v rdoh it bij het de verf. it van
g datastru rammee t controle n oetdSc
r ezheo samenste de
cturen e rstijl, do ren vaardigh e me ra
pd cht llen van
Dit deel belangri n algori ordacht eden op een unie het syst
van het jk. Mee tmen bli ontwerp een ludie ke kans
biedt om eem wo
systeem program microcon r nog, jf t ook en een ke manie de in he rdt aang
op maa meerpro troller ze de inhe voor dit verantwo r in de p t afgelop emoedig
m t van ject b t ev rent b deel v orde ke raktijk to en j d,
u e

Realisat
ie van e
Virtueel en

H
in Soft - uisdier
en Hard
ware
Tweede
Deel Pro
gr ammeer
project E
Introduc erste Ba
tie chelor 2

007-200
8
Situerin
g
Waar he
t eerste
“ S tr u c tu deel van
u r I” e het prog
pro n “A ramme

UbiLab@soft: λ on μ Realisat
Virtueel
H
ie van e

uisdier
en

project assignments 1st bachelor Tweede
in Soft -

Deel Pro
gr
en Hard

ammeer
ware
p

Realisa
ti e van e
en
Ritmes
in Soft pel
- en Ha
rdware
Tweede

Deel Pr
Eerste ogra
Bachelo mmeerprojec
r 2009-2 t
010
! Contact:
ritmesp
el@soft
.vub.ac
.be

UbiLab@soft: λ on μ Realisat
Ritmesp
ie van e
en

project assignments 1st bachelor in Soft -
Tweede
en Hard
el
ware
Deel P
Eerste B rogrammeerpro
ac jec

not just pretty, also good code

procedur Realisa

al abstrac
tie van
een
Ritmes
tions
in pel
Realisa Soft - en Har
tie van dware
Virtueee Program
E l te
Tweed
e Deel
een
rsD a
Bo e

finite sta Realisa in Soft - olh0of10
ch lor meerproject
20 9-2
0
tie! van on en Hard
VirtTueeee eel Progra en ritmespel@saoreub
te machin
w ed
C etac
t: w
in Soft
D
l H0uimmdrproject E ft.v .ac.be
Intr8-20s Tw ie
20 ee
odu09 e r erste B

es
-
Introdu en Hardw e
c ti ede zit
tijd achelo
r
Tweed ctie Situering are
eD eel P
Situeri rogramW
ng aar he
meerp t
Introdu eerste
“ S tr u c roject Eeel va
ctie Waar het tu u r I” derstenB e hatcpro
“ S tr u c eerste programme e n “A
lg o
helormm
gra 2
0eerproje
Situeri tu u r I” proelramn herproject ee ri tm e n e n d 07-200ct voorn
de va e
g 8

event str
progra en meretnprogra rder a a ta amelijk
mmeerp maa“A lg o ri tm van geïnte erp an bij de st ru c tu re n
ng mme st
progra roject t ontwikkee n e n ro
greerdject vo I” , le u eunde op de
Waar mmere uitvoeeerde lde ha d a e syste rnacursus “Inte
o n t d it vakken
het eers maat n van g ren: vanaan b rdwata st ru c tu re menmelijk ste rpretatie
van loïnte
r
het do de re én aan bo und deel v
te deel ontw e ij soft n I” I” an

eams
“ S tr u c le n d e op
tu u r I” uitvoe van hikkelde ha opbanderde systorlopen rsus “In ware , die usat dgekomendis. vakke rin recen h e t
et
gre
en in fi e cu
van materp e waa
progra e n “ ren: van progra rdware tn me a it
re n e men é e l v De n t h
mmeerp van loA lg o ri tm hPtrak mmeerp én soft esscen tra.n bod gnetrotatiof w w édn ebepa n ze bestaan u et
e doo n a - I”a aa aaldh e t
roject opband e n e ntijktoep roject vo ware d
rlope g it
progra
mmere eerder en in fitn d a ta nassn g ornam ie sam ekomen is. Dsprogramrea’snt e taak opti op
va inma rin
m ce tohet
n van g aan e st ru gne elijk en één eze b maal
maat o ij sscentra c
ntwikke Praktiïntegree Dit bdee e curs . tu re n I”tron- of steasp e op d epaalde estaan uit op et controlere
e , le u n w und b t h
uitvoere lde ha jktoeparde sy d van us “ l e
t d it rogramm vakken taak op n
n: van rdware ssingstmmen het pInterpreta
systee e rogram tie d e e l v a’s tot timaal
van loo het én soft op man a a h
pbande Dit doorlopen microcontr d aat bod gekome erproject aarin re n h e t et controlere
d wa va
me I” w
nsy fitneel van he n ma rellerieensamn de opdn is. De beoogt cent h
in va o n
steemsscentr anderzijd tron
e t prog negra erz en éé racht. Ee e best het reat
z e
op a. sm - en aijds en n b n d aan u lise

interrupt
t va ss vormof we sprog ee eoa ld tao
toepas microcontr maabrugntude n meerproject ard ramn pp adeeop aor middelop ren van een
Praktijk it
d h k o
sn g
in
a derz oller epro
nerzramm
e ode pdrans o
o cht. m beoaret-ca’s
w ogm
omtptot het dracht ptima van Schem geïnteg
ijd gijds ringend
Een do he one re lise af teast le e pro reerd
Dit de
el van brug tu s vormen de ea. een
n or fysiek antenconnvaleren mmen asso grammeerbare
e mid re tro it
va
systeem het pro ssen de Ee hardwa op de
opdrac de l wereld n dn syen em
van Scen e ste ge rtiment

handlers
op ma progragrammee ons nomoedg re-com ht af te heme ab
d p st . ïnteme
Sa gre sensore
ponen nerea
rd n
microco at van mma. rproje ringe p e st rogram w
racte
mee ld va liseren zij d
ntrolle de opd datastct ctuendrogramke ers ten van dit sy emmen assort
fysie m ere
anderz r ene racht. ru beoogt h t e wetijl,
re ste iment se rbare n het Sch e
Ee jk n
ijds vo Eenrzgos en e belangrin .doo en ealgoritmreld doordacht o em. Samen
ijd realise en de nsoren eme
rmen d e eren va abstract e rea
brug tu e h de p enmicrod Me rr nog an n
ssen de datastruardwa rogramme nopdra emiddel, vde Sc blijf tn oeen voe e rperen een liseren zij de
op co ntw
w e ld
ons om cturen re-comp eetroller chtt eve inh mn ok g oïn dit e va ve t ntw
progra
mma. belangringen en alg nerstejl, de oaf antustlem ereet pbepe r tegredeel n heraSchemrde
o n ti z o rd te e e rogram rd
rijk de Ind o n cht tekon a
me rk m erb van he oo e keuze
e e ritm van
microco . Meefysiivkguele re n blijfdito steontwertkossn rtime te ereken -en
r n id e e mo are t proje van
Een go ldativite sy em. rp
ntroller waa o , wde crin en dt ok voo Sam e ingen allesenm
e een nveen sore
t opslag ct uite
rmate
ed zet eve oor d
rd he e a st h r
it en ra aa n capacite
datastru e proInramm g n ze o ren bij raet wdit d re va re ntwor in d verf
vaardig tueleeteko pdratchbeperke samreld eelalisen n zij d orde ekeuz.
ct it van
te e enstevan e de
ct divid eers jl
belang uren en alguele ticr,eati orda do
heden rtko va hh
op een mintgeenallnieke ken llen hetnScett project
u re e van
rijk. M waardo ritme o vit cht ludieen een ma ns bie opslheeca e stee uiterma
ka -en m sy
microco eer no or deze blijf teit bij ontwerp
n ke man ar in d t om ag pacitem word te
d

auto-pow
het ier in d e verfde in h it van t aan
ntroller vaardig,h de in opdrach k voo sameen eeen v
g oo e .
zet eve eden operent t een un dit nst llen varantwo praktijk toe te et afgelopende gemoedigd,
h r e
n
ntuele ke d
tekortko ludieperkte iere kaeelbiean hehet orde ekeuze
een be passen jaar ve
Individ
uele cr mingen ke man kenns v dt o t p syste m w van . rworve
n
eativite ie m ro
alleen r in de-en opsla de in ject auiterm t aangem ord

er on
waardo it bij maar in praktijk gcap het fge ate oedigd
or dez het sa de verf toe te aciteit lopen ja ,
vaardig e opdra menste . passen van d ar verw
heden cht een llen va . e orven
op een unieke n het
ludieke kans b systeem
Onders manier iedt om wordt
teunin in de p de in h aangem
raktijk e
g toe te p t afgelopen ja oedigd
,
In de assen. ar verw
practic orven
prototy a van
pische het va
microco sensore k “Inte
ntroller n v rpretati
verbind erduidelijkt, e I” w
ordt ko
en en w wat vo rt de
elke Sc o
heme-p r elektrische werkin
g van
rocedu
res sen schakelingen enkele
sorwaa d
rden uit eze met de
lezen.

UbiLab@soft: λ on
Faculty of
Engineerin
g μ 4
master thesis

s
cy Abstraction
plementin g Concurren Embedded
Im ore
m ing Multi-C
for Program e
Syste ms in Schem
the nce ent of ter Scie
ial fulﬁllm ed Compu
bmit ted in part ring: Appli
n thesis su of Enginee
Graduatio of Master
ts for the degree
requiremen
me
Ru ben Vandam
ter
ng De Meu
Prof. Dr. Wolfga
Promotor: oen De Ro
over
Adviso rs: Dr. C Scholliers
Christophe

UbiLab@soft: λ on μ 4
master thesis about multi-core carrots

μ4-controller
4 cores
64KB RAM / core
4 hardware threads @ 400Mhz

convenient package
can be linked together
already used to implement hardware in software

UbiLab@soft: λ on μ 4
master thesis about multi-core carrots
!"#$%&'
logic ()$$(*+
logic *%,-()
PWM ./(01
PWM

UART
UART UART TX UART
TX RX RX

Yves
Vand riessche

Christophe
Scholliers

Coen
De Roov
er

UbiLab@SOFT: A tale of ubiquitous bears, flyswatters  and punching bags in education.

Recommandé

Recommandé

Contenu connexe

En vedette

En vedette (7)

Similaire à UbiLab@SOFT: A tale of ubiquitous bears, flyswatters  and punching bags in education.

Similaire à UbiLab@SOFT: A tale of ubiquitous bears, flyswatters  and punching bags in education. (13)

Plus de Coen De Roover

Plus de Coen De Roover (6)