Télécom ParisTech

Filière Systèmes embarqués (SE)

L’objectif de cette filière est de permettre aux étudiants d’acquérir les connaissances de base, aussi bien au niveau électronique qu’au niveau informatique, pour concevoir, développer et tester un système embarqué.
Cette filière est construite sur la base des anciens parcours Applications et Systèmes Temps Réel Répartis Embarqués (ASTRE), Architecture des Systèmes Embarqués et Objets Connectés (anciennement ROSE) et System on Chip.

Enseignants :  Etienne Borde, Jean-Luc Danger, Patricia Desgreys, Guillaume Duc (responsable), Tarik Graba, Yves Mathieu, Lirida Naviner, Van Tam Nguyen, Laurent Pautet, Hervé Petit, Alexis Polti, Thomas Robert, Samuel Tardieu.

Zoom : cours de 2e année

SE programmation de 2e année (192 h) 1er semestre 2e semestre
Période 1 Période 2 Période 3 Période 4
Créneau C1

SE201 Support d'exécution SE203 (a)
Outils, langages et pratique des systèmes à microprocesseurs
SE202 Compilation SE207 Introduction au System C
Créneau C2

SE204 Architectures reconfigurables et langages HDL SE203 (b)
Outils, langages et pratique des systèmes à microprocesseurs
SE205
Programmation concurrente
SE206 Modélisation, génération de code et vérification
(ou)
SE208 Électronique pour la conception des systèmes embarqués

Détails :

La première année de la filière se compose de 6 UE dites cœur suivies par tous les élèves et planifiées de la 1re à la 3e périodes, et de 2 UE de spécialisation planifiées pendant la 4e période.

Premier semestre, période 1

  • SE 201 Support d'exécution (Florian Brandner) (24 heures)
    Cette unité d’enseignement vise à donner aux étudiants certaines connaissances détaillées du fonctionnement interne des processeurs et des systèmes d’exploitation. En particulier, nous verrons les notions de langage assembleur, de jeux d’instructions, et certains mécanismes matériels complémentaires (tel que les interruptions et la MMU). Cette présentation sera suivie de celle des mécanismes permettant d’optimiser le processus d’exécution (pipeline, cache, architectures superscalaires et multi-cœurs). Finalement, le fonctionnement interne des systèmes d’exploitation sera brièvement présenté coté : gestion de la mémoire (lien avec la MMU), chargement des programmes et ordonnancement. Des TD et TP sont prévus pour manipuler les mécanismes vus en cours. Ce travail sera accompagné de travaux à réaliser hors créneaux.
  • SE 204 Architectures reconfigurables et langages HDL (Yves Mathieu) (24 heures)
    L'objectif principal de ce cours est une initiation à la modélisation et la synthèse des systèmes de traitements numériques. Une première partie du cours est consacrée à l'utilisation de langages informatiques (langages de description de matériel) dont la sémantique particulière permet, entre autres, de représenter les notions de temps et de parallélisme. La seconde partie du cours, consacrée à la technologie des circuits logiques reprogrammables, aborde simultanément les enjeux techniques et économiques de ces circuits ainsi qu'une initiation pratique à leur mise en œuvre.

Premier semestre, période 2

  • SE 203 Outils, langages et pratique des systèmes à microprocesseurs (Guillaume Duc) (48 heures)
    L'objectif principal de ce cours (SE203 partie I et II) est d'apprendre à mettre en oeœuvre un système à base de micro-processeur. L'essentiel du cours est réalisé sous forme de travaux pratiques durant lesquels les notions théoriques abordées dans les cours de SE201 (communication avec les périphériques, interruptions, DMA...) sont approfondies et mises en pratique. De plus, des compléments théoriques et pratiques sont présentés, notamment sur le langage C, la compilation,
    les outils de debug, les outils d’automatisation classiquement utilisés, les bonnes pratiques de programmation...

Deuxième semestre, période 3

  • SE 202 Compilation (Samuel Tardieu) (24 heures)
    L’objectif principal de ce cours est de donner aux étudiants une vision globale de la chaîne de compilation (préprocesseur, compilateur, assembleur, édition des liens) ainsi que les notions de base sur le fonctionnement d’un compilateur.
  • SE 205 Programmation concurrente (Laurent Pautet) (24 heures)
    Le cours abordera la conception d'applications concurrente : modèles de concurrence, politiques d'ordonnancement, mécanismes de synchronisation. Ces concepts seront illustrés par la mise en œuvre de l'interface de programmation C/POSIX et par celle du modèle objet Java. Le cours portera également sur des patrons de conception pour la programmation concurrente ainsi que la vérification d'applications concurrentes.

Deuxième semestre, période 4, deux UE au choix parmi :

  • SE 206 Modélisation, génération de code et vérification (Etienne Borde) (24 heures)
    Objectif: le but de cette UE est de se familiariser avec les langages de modélisation d’architecture, de plus en plus utilisés dans l'industrie des systèmes embarqués. Un modèle d’architecture est une représentation abstraite d’une application logicielle qui vise à faciliter son analyse (via des techniques de vérification) et automatiser sa production (via des techniques de génération de code). Contenu: Dans cette UE, nous étudierons un condensé de deux langages de modélisation: UML et AADL. Le premier est plutôt dédié à la modélisation d’architecture basés sur des paradigmes de programmation orienté objets. Le second est plutôt dédié à la modélisation d’architectures de systèmes temps-réels. L’étude de ces deux langages permet d’avoir deux visions complémentaires sur la définition des langages de modélisation, ce qui est d’autant plus important qu’il existe par ailleurs un grand nombre de langages de ce type utilisés dans l’industrie des systèmes embarqués.
  • SE 207 Introduction au System C (Tarik Graba ) (24 heures)
    Ce cours est une introduction au SystemC et à la modélisation haut niveau des systèmes électroniques numériques. SystemC est un ensemble de bibliothèques C++ (des classes) qui permettent de faire de la simulation événementielle. L'ensemble permet de modéliser à haut niveau un système mixte dans le quel coexistent du logiciel et du matériel (au sens électronique numérique). Ce cours présente d'abord la notion de simulation événementielle utilisée par d'autres langages de description du matériel (HDL) tels que le VHDL ou le SystemVerilog, puis introduit les concepts et les classes de base pour la modélisation en SystemC. La notion de niveau d'abstraction, permettant de modéliser des systèmes avec plus ou moins de précision et de vitesse, est aussi abordée. La mise en pratique de ces concepts est faite tout au long des enseignements et par le biais d'un mini-projet final de modélisation.
  • SE 208 Électronique pour la conception des systèmes embarqués (Patricia Desgreys) (24 heures)
    Les systèmes embarqués sont souvent utilisés pour contrôler des systèmes physiques (systèmes cyber-physiques). D'autre part le système embarqué évolue dans un environnement qui impose des contraintes sur son fonctionnement (puissance consommée, température,...). Le but de cette UE est d'étudier quelques composants qui permettent d'agir ou de réagir sur cet environnement physique tels que : - Gestion d'alimentation, conversion statique de puissance - Conditionnement du signal issu d'un capteur physique - Conversion analogique-numérique et numérique-analogique

UE créneau UE partagées

  • Recommandation : INF 224 Paradigmes de programmation
  • Recommandation : SI 221 Reconnaissance des formes

Options de 3e année

Choix entre les formations suivantes :

Option SE à Télécom ParisTech

120 heures de cours, 120 heures de Projet Innovation Master PRIM. Cours de Master 2 et cours spécifiques.

Spécialités :

  • Systèmes temps réel embarqués critiques (STREC)
  • Systèmes embarqués et objets connectés (ROSE)
  • Conception et architecture des systèmes sur puces (SoC)

Master 2 en partenariat

  • ICS Integration Circuits-Systèmes mention E3A de l’Université Paris-Saclay
  • SETI  Parcours Système Embarqués, mention E3A de l’Université Paris-Saclay
  • COMASIC Systèmes complexes, mention informatique  de l’Université Paris-Saclay
  • SAR Systèmes Avancés de Radiocommunications, mention informatique de l'UPMC 

Formation équivalente à l'étranger

Contacter le responsable mobilité internationale de la filière

Il est aussi possible de choisir un cursus transverse (option entrepreneuriat) ou un des cursus alternatifs.