Lehrver­anstaltungs­handbuch FG

Feldbus Grundlagen

PDF Lehrveranstaltungsverzeichnis English Version: FG

Version: 1 | Letzte Änderung: 09.09.2019 17:06 | Entwurf: 0 | Status: vom verantwortlichen Dozent freigegeben

Langname Feldbus Grundlagen
Anerkennende LModule FG_BaTIN, FG_BaET
Verantwortlich
Prof. Dr. Rainer Bartz
Professor Fakultät IME
Gültig ab Wintersemester 2022/23
Niveau Bachelor
Semester im Jahr Sommersemester
Dauer Semester
Stunden im Selbststudium 78
ECTS 5
Dozenten
Prof. Dr. Rainer Bartz
Professor Fakultät IME
Voraussetzungen Programmierkenntnisse:
Schleifen, Bedingungen, switch-case, Datentypen (C)
Unterrichtssprache deutsch
separate Abschlussprüfung Ja
Literatur
eigenes Skript
Schnell, G.: Bussysteme in der Automatisierungstechnik, Vieweg
Zimmermann, W.; Schmidgall, R.: Bussysteme in der Fahrzeugtechnik, Vieweg
Abschlussprüfung
Details Klausur
Mindeststandard 50%
Prüfungstyp Klausur

Lernziele
Zieltyp Beschreibung
Kenntnisse Topologien in Kommunikationsnetzen: PzP, Linie, Ring, Stern
Kenntnisse Notationen in Kommunikationsstandards: Dienstbeschreibung, Sequenzdiagramme, Zustandsdiagramme (Mealy-Automat)
Kenntnisse ISO/OSI Referenzmodell:: Layer, Kapselung, Funktionen, Dienste (PeerToPeer, lokal), PDU-SDU-PCI-ICI, verbindungsorientierte Kommunikation
Kenntnisse Leitungscodes: digital (NRZ, PRZ, BiPhase-L, DPLM,...), analog (ASK, FSK, PSK, ...)
Kenntnisse Physical Layer Definitionen in RS-232, RS-485
Kenntnisse Datensicherung: Parity, Blocksicherung, Checksum, CRC, ...
Kenntnisse Buszugriffsverfahren: Master/Slave, Token, CSMA/CD, CSMA/CA, ...
Kenntnisse PhL und DLL des CAN: Inhaltsadressierung, Arbitrierung, Datensicherung, Standard vs. Extended CAN, Bit-Timing, Fehlermanagement, Acknowledge-Methode, Dienste und Protokolle
Fertigkeiten Die Studierenden erarbeiten sich grundlegende Kenntnisse über industrielle Kommunikationssysteme
Fertigkeiten Kommunikationsstandards verstehen:
Die Studierenden können die gängigen Beschreibungsmethoden für Kommunikationsstandards erklären
Sie können Dienste in der gängigen Beschreibungsart darstellen und interpretieren
Sie können die zur Funktionsbeschreibung verwendeten State Charts verstehen und erstellen
Sie können die zeitlichen Abläufe mittels Sequenzdiagramme veranschaulichen
Fertigkeiten Physical Layer Mechanismen verstehen:
Die Studierenden können gängige Leitungscodes anwenden und zugehörige zeitliche Signalverläufe deuten
Die Studierenden können elektrische Spezifikationen ausgewählter Übertragungssysteme verstehen
Fertigkeiten Data Link Layer Funktionen verstehen und anwenden:
Die Studierenden können wesentliche Komponenten eines Protokolls benennen
Sie können bedeutende Verfahren zur Datensicherung beschreiben und auf Nutzdatensequenzen anwenden
Sie können die üblichen Zugriffsverfahren (M/S, Token, CSMA) beschreiben und ihre Eigenschaften darstellen
Fertigkeiten CAN als beispielhaften Feldbus-Standard verstehen:
Die Studierenden können eine reale Feldbus-Spezifikation (CAN) im Sinne des ISO/OSI Modells einordnen.
Sie können das Verhalten von CAN-Kommunikationsteilnehmern nachvollziehen.
Sie können die CAN-Spezifikation bewerten und Vor- und Nachteile diskutieren.
Fertigkeiten Die Studierenden können gängige Datensicherungsverfahren anwenden
Fertigkeiten Sie können Dienste und Funktionalitäten in gängige Notation überführen
Fertigkeiten Sie können Protokolle analysieren und die enthaltenen Nutzdaten extrahieren
Fertigkeiten Sie können Protokoll-konforme Datenströme generieren, mit denen vorgegebene Nutzdaten transportiert werden
Aufwand Präsenzlehre
Typ Präsenzzeit (h/Wo.)
Vorlesung 2
Übungen (ganzer Kurs) 1
Übungen (geteilter Kurs) 0
Tutorium (freiwillig) 0
Besondere Voraussetzungen
keine
Begleitmaterial Skript zur Vorlesung
zusätzliche elektronische Vortragsfolien zur Vorlesung, elektronische Übungsaufgabensammlung mit Darstellung der Ergebnisse
Separate Prüfung Nein

Lernziele
Zieltyp Beschreibung
Kenntnisse F28335-basierte embedded Plattform von Texas Instruments als Basis für Feldbus-Implementierungen
Kenntnisse Entwicklungsumgebung für embedded Systeme (CCS: Code Composer Studio)
Kenntnisse Programmierung in C für ein betriebssystemloses System
Kenntnisse Anbindung eines CAN-Kommunikationssystems an ein Anwendungsprogramm
Kenntnisse F28335-Registerbeschreibung und Interaktion
Fertigkeiten Die Studierenden können Programme für ein embedded System entwickeln
Fertigkeiten Sie können die Enwicklungsumgebung zur Fehlersuche und zum Test einsetzen
Fertigkeiten Sie können die registerbasierten CAN-Kommunikations-Schnittstellen verwenden um Informationen zu senden und zu empfangen
Fertigkeiten Sie können die wesentlichen CAN-Kommunikations-Parameter ableiten und das System entsprechend konfigurieren
Fertigkeiten Die Studierenden können embedded Systeme für industrielle Kommunikation verwenden
Fertigkeiten Sie können Systemprogramme entwerfen, die Informationen über einen Kommunikationskanal senden
Fertigkeiten Sie können Systemprogramme entwerfen, die Informationen über einen Kommunikationskanal empfangen
Fertigkeiten Sie können Funktionalitäten mit Hilfe von State Charts beschreiben und implementieren
Aufwand Präsenzlehre
Typ Präsenzzeit (h/Wo.)
Praktikum 1
Tutorium (freiwillig) 0
Besondere Voraussetzungen
Programmieren (C)
Begleitmaterial elektronische Dokumentation der Praktikumssysteme
, elektronische Beschreibung der Praktikums-Aufgaben
, elektronische Entwicklungswerkzeuge für Micro-Controller (Labor)
Separate Prüfung Ja
Separate Prüfung
Prüfungstyp Projektaufgabe im Team bearbeiten (z.B. im Praktikum)
Details Projektaufgaben im Team bearbeiten
Mindeststandard Zugewiesene Projektaufgaben müssen vollständig bearbeitet sein

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