Eingebettete Systeme/Entwurf von HW/SW-Systemen

Vorschlag TOIS

Eingebettete Systeme (2V, 1Ü)

Präambel

Die Ausbildung im Wahlpflicht-Modul Eingebettete Systeme vermittelt im Rahmen der Vorlesung ein begrenztes und wohlausgewähltes Theorie- und Methodenrepertoire für den Entwurf, die Realisierung, die Konfigurierung und die angemessene Nutzung von eingebetteten Systemen u.a. unter Berücksichtigung der aus der Praxis resultierenden Anforderungen hinsichtlich Responsivität, Rekonfigurierbarkeit, Skalierbarkeit, Partitionierung, Effiizienz, Kosten, Technologie, Entwurfszeit, Fehlerfreiheit, Abstraktionsgrade, etc. sowie technologischer, ökonomischer und anwendungsspezifischer Randbedingungen. Der Vorlesungsstoff der Lehreinheit Eingebettete Systeme wird in Übungen durch Beispiele ergänzt um das Verstehen der grundlegenden Konzepte und Entwurfsmethoden von Eingebetteten Systemen durch eigenständige Beschäftigung mit den Inhalten besser zu verankern.

Zusammen mit dem Wahlpflicht-Modul Entwurf von Hardware/Software-Systemen (2V, 1P) bildet das Wahlpflicht-Modul Eingebettete Systeme eine synergetische Einheit da neben den Entwurfsmethoden und den technologischen Grundlagen insbesondere das technische Grundverständnis durch praktische Übungen im Labor exemplarisch vertieft wird, was auf dem Prinzip learning by doing aufbaut und den Studierenden die praktische Handhabung von Komponenten für Eingebettete Systeme ermöglicht.

Das Wahlpflicht-Modul Eingebettete Systeme wird wahlweise in deutscher oder englischer Sprache angeboten.

Inhalt

1. Grundlagen eingebetteter Systeme
   1. Überblick Embedded Systems
   2. Strukturkonzept eingebetteter Systeme
   3. Grundlagen eingebetteter Systeme im Kontext Heterogenität und

Durchgängigkeit des Systementwurfs

1. 1. Echtzeitfähigkeit/Responsivität eingebetteter Systeme
   2. Embedded Intelligence: Taktile und haptische Komponenten eingebetteter

Systeme

1. Architektur eingebetteter Systeme
   1. Grundstrukturen von Hardware-/Software-Systemen
   2. Entwurfsmethoden und Modelle für den Entwurf eingebetteter Systeme
      1. Strukturmodell
      2. Zustandsmodell
      3. Datenmodell
      4. Heterogenes Modell
      5. Architekturmodell
      6. Reaktives Modell
      7. Funktionales Modell
      8. Softwarearchitektur Modell
   3. Implementierungstypen
2. Embedded Control
   1. Grundlagen der Reglungstheorie
   2. Strukturkonzept eingebetteter Regelungen
   3. Mathematisch-formale Techniken zur Entwicklung eingebetteter

Regelungssysteme

1. 1. Embedded Control Hardware
   2. Embedded Controller Design
   3. Componentware
2. Embedded PC
   1. Strukturkonzept Embedded PC
   2. PC-104 Standard
   3. Embedded Prozessor
   4. Componentware
   5. Embedded On-Time Programmable Controller
3. Datenkommunikation in eingebetteten Systemen
   1. Kommunikationsformen
   2. Kommunikationsprotokolle
   3. Strukturkonzept der Datenkommunikation in heterogenen komplexen

eingebetteten Systemumgebungen

1. 1. Responsivität und Echtzeitnetze
2. Hardware-/Software Co-Design
   1. Concurrent Requirements Engineering
   2. Zielarchitekturen
   3. Partitionierung und Optimierung
   4. Hardware-/Software Co-Design
   5. Systementwurf: Modelle und Methoden

Stellung im Studienplan:

Vertiefung im Grundstudium

Vorgehen:

Vorlesung

Literatur:

• de Micheli, G, M.Sami: Hardware/Software Co-Design, Kluwer Academic Publ. 1994
• Lewis, DW, Fundamentals of Embedded Software, Prentice Hall Publ., 2002
• Möller, DPF., H.Vakilzadian, D.Word, Embedded Computing Systems, Springer Verlag 2004
• Teich, J., Digitale Hardware/Software-Systeme, Springer Verlag, 1997
• Vahid, F, T.Givargis: Embedded Systems Design, John Wiley & Sons, Inc, 2002

Periodizität:

Jährlich zum Sommersemester

Eignung:

Geignet für Informatiker, Lehramtsstudierende, Nebenfachstudierende, Physiker

Entwurf von Hardware/Software-Systemen (2V, 1P)

Präambel

Die Ausbildung im Wahlpflicht-Modul Entwurf von Hardware/Software Systemen vermittelt im Rahmen der Vorlesung ein begrenztes und wohlausgewähltes Theorie- und Methodenrepertoire für den Entwurf, die Realisierung, die Konfigurierung und die angemessene Nutzung von Hardware/Software Systemen u.a. unter Berücksichtigung technologischer, ökonomischer und anwendungsspezifischer Randbedingungen. Der Vorlesungsstoff der Lehreinheit Entwurf von Hardware/Software Systemen wird durch praktische Übungen im Labor exemplarisch vertieft wird, was auf dem Prinzip learning by doing aufbaut und den Studierenden die praktische Handhabung von Hardware/Software Komponenten u.a. für Eingebettete Systeme ermöglicht. Zusammen mit dem Wahlpflicht-Modul Eingebettete Systeme (2V, 1Ü) bildet das Wahlpflicht-Modul Entwurf von Hardware/Software Systemen (2V, 1Ü) eine synergetische Einheit da neben den Entwurfsmethoden und den technologischen Grundlagen insbesondere das technische Grundverständnis durch praktische Übungen im Labor exemplarisch vertieft wird, was auf dem Prinzip learning by doing aufbaut und den Studierenden die praktische Handhabung von Komponenten ermöglicht. Das Wahlpflicht-Modul Entwurf von Hardware/Software Systemen wird wahlweise in deutscher oder englischer Sprache angeboten.

Inhalt

1. Entwurfsmethoden
   1. Abstraktionsebenen
   2. Designflow
   3. Hardware-Beschreibungssprachen
   4. Systembeschreibungssprachen
   5. Entwurfswerkzeuge
2. Technologische Grundlagen
   1. Entwurfsstiele
   2. Programmierbare Bausteine
   3. Planarprozess
   4. Mikrosysteme
3. Zielarchitekturen

Stellung im Studienplan:

Vertiefung im Grundstudium

Vorgehen:

Vorlesung

Literatur:

• Möller, DPF., H.Vakilzadian, D.Word, Embedded Computing Systems, Springer Verlag 2004
• Teich, J., Digitale Hardware/Software-Systeme, Springer Verlag, 1997

Periodizität:

Jährlich zum Wintersemester

Eignung:

Geignet für Informatiker, Lehramtsstudierende, Nebenfachstudierende, Physiker

-- WolfgangMenzel -- 22 Dec 2003