Lehrveranstaltungshandbuch GTI
Grundlagen der Technischen Informatik
PDF Lehrveranstaltungsverzeichnis English Version: GTI
Version: 2 | Letzte Änderung: 18.09.2019 12:11 | Entwurf: 0 | Status: vom verantwortlichen Dozent freigegeben
| Langname | Grundlagen der Technischen Informatik |
|---|---|
| Anerkennende LModule | GTI_BaET |
| Verantwortlich |
Prof. Dr. Markus Stockmann
Professor Fakultät IME |
| Gültig ab | Sommersemester 2021 |
| Niveau | Bachelor |
| Semester im Jahr | Sommersemester |
| Dauer | Semester |
| Stunden im Selbststudium | 60 |
| ECTS | 5 |
| Dozenten |
Prof. Dr. Markus Stockmann
Professor Fakultät IMEKellersohn |
| Voraussetzungen | Studierende haben in den Vorlesungen PI1 und IP Grundlagen in der Programmierung (vorzugsweise in C) erworben, dazu zählen unter anderem: Aufbau von Algorithmen, Unterschied Programmiersprache und Maschinensprache, Variablendeklaration, Zeiger, Datentypen, Funktionen, Felder und Werterepräsentation in digitalen Systemen. |
| Unterrichtssprache | deutsch |
| separate Abschlussprüfung | Ja |
Literatur
| Skript, Literaturliste wird zu Beginn der Veranstaltung bekannt gegeben |
Abschlussprüfung
| Details | Summarische schriftliche Abschlussprüfung, um im Sinne des LO1 verstärkt die Kompetenzen K1, K2, K4, K5, K6, K11 zu prüfen. Aufgrund der Tatsache, dass die Prüfung im Rahmen des Praktikums keine Individualprüfung ist, werden die restlichen Kompetenzen im weniger detaillierten Umfang ebenfalls geprüft. |
|---|---|
| Mindeststandard | Sichere Beherrschung von Standardtechniken zur Umsetzung von Automaten in C Programmen. Anwendung von Boolescher Algebra auf praktische Aufgabenstellungen. Praktische Aufgabenstellungen abstrahieren, um ereignisdiskrete Systeme (Automaten) modellieren zu können. Die Einbindung von Mikrocontrollern in Systemen über eine abstrahierte Schnittstelle durchführen zu können. |
| Prüfungstyp | Klausur |
Lernziele
| Zieltyp | Beschreibung |
|---|---|
| Kenntnisse | elementare Automatentheorie [Boole'sche Algebra kennen (PFK.2, PFK.4, PFK.5), Boolesche Funktionsnetzwerke, Grundrechenarten mit Zahlen (PFK.11), Codes zur Informationsdarstellung im Computer (PFK.5, PFK.8, PFK.9, PFK.10), Endliche Diskrete Automaten (FSM) (PFK.5, PFK.7, PFK.8, PFK.9, PFK.10)] Grundlagen der Technologie digitaler Systeme [Beschreibungsformen (PFK.8, PFK.9), Schaltplan, Beschreibungssprache (VHDL), Bausteine (PFK.9, PFK.10), Digitale Standard-ICs, wie Gatter AND, OR, NOT, XOR oder Decoder, Multiplexer, Konfigurierbare Bausteine] Grundlagen der C-Programmierung für hardwarenahe Programmierung (PFK.9) [Zeiger und Zeigerarithmetik, Standardbibliotheken (stdio, string)] hardwarenahe I/O-Programmierung in C (PFK .9) [Aufbau digitaler I/O-Ports, Zugriff auf I/O-Ports mittels Zeiger, Zugriff auf I/O-Ports mittels Treiberbibliotheken, Bitbasierte Ein-Ausgabe und Verarbeitung mittels C] Software-Entwicklungsumgebung (PFK.6, PFK.9) Programmierung von Aufgaben des Messens, Steuerns und Regelns in C (PFK.8, PFK.9, PFK.10) [Realisierung von FSM in C, Aufbau einer anwendungsorientierten IO-Bibliothek auf Basis eines Treibers] Aufbau und Funktionsweise eines dedizierten Kleinrechnersystems (z.B. Mikrocontroller) [Architekturübersicht (Register, Rechenwerk, Steuerwerk, Speicher, Busstruktur, I/O-Komponenten) (PFK12), Funktionsweise, d.h. Ablauf einer Programmabarbeitung auf Basis von Registertransfers (PFK 11)] I/O-Schnittstellen eines Rechnersystems und deren Nutzung mittels C (am Beispiel des dedizierten Kleinrechnersystems) (PFK.9) [digitale Ports (siehe oben), Timer/Counter] Ereignisorientierte Programmierung in C (PFK8, PFK.9, PFK.11) |
| Fertigkeiten | Systemverhalten aus spezifizierenden Texten herleiten (PFK.1, PFK.2, PFK.4, PFK.7) [technische Texte erfassen, implizite Angaben erkennen und verstehen, fehlende Angaben erkennen, ableiten und erfragen] Nutzung von Beschreibungsverfahren [Einfache Umrechnungen Boolescher Funktionen (PFK.2, PFK.11), Umsetzung einer FSM in eine C-Programmstruktur (PFK.8)] Aufbau eines digitaltechnischen Systems (PFK.6, PFK.8, PFK.9, PFK.10) [Nutzung eines Werkzeugs für Spezifikation, Synthese aus Modell, Systemat. Test mit Testvektoren] Aufbau eines Steuerungssystems mit Computer (PFK.6, PFK.7, PFK.8, PFK.9, PFK.10) [Verstehen und Erläutern der Arbeitsweise eines Kleinrechnersystems inkl. einfacher I/O-Schnittstellen, Nutzung von Treiberbibliotheken in C für verschiedene I/O-Schnittstellen mit Unterstützung ihrer Interruptfähigkeit, digitale Ports, Timer/Counter, Programmierung des Systems mit C, Systemverhalten aus spezifizierenden Text herleiten, Aufstellen des Zustandsüberführungsdiagramms, Implementierung mittels C unter Verwendung von Treiberbibliothek] |
Aufwand Präsenzlehre
| Typ | Präsenzzeit (h/Wo.) |
|---|---|
| Vorlesung | 2 |
| Übungen (ganzer Kurs) | 0 |
| Übungen (geteilter Kurs) | 2 |
| Tutorium (freiwillig) | 1 |
Besondere Voraussetzungen
| keine |
| Begleitmaterial |
Vorlesungsbegleitende Folien / Skript Literaturliste, wird in Auftaktveranstaltung aufgelegt |
|---|---|
| Separate Prüfung | Nein |
Lernziele
| Zieltyp | Beschreibung |
|---|---|
| Kenntnisse | Aufbau eines digitaltechnischen Systems (PFK.6, PFK.8, PFK.9, PFK.10) [Nutzung eines Werkzeugs für Spezifikation, Synthese, Systemat. Test mit Testvektoren, Realisierung, Konfiguration aus Werkzeug, Test am realen System] Aufbau eines Steuerungssystems mit Computer (PFK.6, PFK.7, PFK.8, PFK.9, PFK.10) [Einfache technische Spezifikationen von I/O-Schnittstellen interpretieren und nutzen, Nutzung von Treiberbibliotheken in C für verschiedene I/O-Schnittstellen mit Unterstützung ihrer Interruptfähigkeit, digitale Ports, Timer/Counter, Programmierung des Systems mit C, Systemverhalten aus spezifizierenden Text herleiten, Aufstellen des Zustandsüberführungsdiagramms, Implementierung mittels C unter Verwendung von Treiberbibliothek] |
| Fertigkeiten | komplexere Aufgaben in einem Kleinteam bewältigen (PSK.1, PSK.6) Erarbeitung eines digitalen Steuersystems [übersichtliche Problemstellungen verstehen und analysieren (PFK.2, PFK.7), Systemverhalten aus spezifizierenden Texten herleiten, System strukturiert analysieren sinnvolle Teilsysteme erkennen, Schnittstellen zwischen Teilsystemen erfassen, Problemlösung mittels digitalem Entwurfswerkzeug spezifizieren, testen und am Zielsystem in Betrieb nehmen (PFK.8. PFK.9, PFK.10)] Erarbeitung eines Steuersystems mit Mikrocontroller und C-Programmen [übersichtliche Problemstellungen verstehen und analysieren (PFK.2, PFK.7), Systemverhalten aus spezifizierenden Texten herleiten, System strukturiert analysieren sinnvolle Teilsysteme erkennen, Schnittstellen zwischen Teilsystemen erfassen, Problemlösung mittels Software-Entwicklungsumgebung in C implementieren, testen und am Zielsystem in Betrieb nehmen (PFK.8, PFK,9, PFK.10)] |
Aufwand Präsenzlehre
| Typ | Präsenzzeit (h/Wo.) |
|---|---|
| Praktikum | 1 |
| Tutorium (freiwillig) | 0 |
Besondere Voraussetzungen
| keine weiteren besonderen Voraussetzungen |
| Begleitmaterial |
Vorgefertigte Materialien (Versuchstext, Hilfsblätter, referenziertes Begleitmaterial) Simulationswerkzeuge |
|---|---|
| Separate Prüfung | Nein |
Bei Fehlern, bitte Mitteilung an die
Webredaktion der Fakultät IME
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