Bachelor Technische Informatik 2020
PDF Studiengangsverzeichnis Studienverlaufspläne Bachelor Technische Informatik
Version: 1 | Letzte Änderung: 02.08.2019 10:13 | Entwurf: 0 | Status: vom Modulverantwortlichen freigegeben | Verantwortlich: Krawutschke
Anerkannte Lehrveranstaltungen | SOP_Krawutschke |
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Modul ist Bestandteil der Studienschwerpunkte | ES - Eingebettete Systeme IOT - Internet of Things |
Dauer | 1 Semester |
ECTS | 5 |
Zeugnistext (de) | Digitaltechnische Systeme mit programmierbaren Bausteinen |
Zeugnistext (en) | Digital Systems with SoPC technology |
Unterrichtssprache | deutsch oder englisch |
abschließende Modulprüfung | Ja |
DR - Digitalrechner |
Grundlagen Digitale Logik Grundlagen Automaten Grundlagen Mikroprozessor Grundlagen Hardwarenahe Programmierung in C |
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PP - Programmierpraktikum |
Programmier-Kompetenzen Kompetenz zur Textanalyse und Extraktion der Informationen für einen Programmentwurf Strukturierte Analyse |
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BVS1 - Betriebssysteme und Verteilte Systeme 1 |
Konzepte des Multitasking |
Benotet | Ja | |
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Frequenz | Jedes Semester | |
An Hand einer Aufgabenstellung, die der Studierende analysiert und eine Lösung skizziert, weißt die/der Studierende nach, dass er in der Lage ist, zu erkennen, wie er die SoPC-Technologie auf diese Aufgabe anwenden kann. Sie/er ist in der Lage, Teile der Lösung mit Konzepten aus der Digitaltechnik (Automaten) und Programmiertechnik (Multitasking-Programmierung) zu entwerfen.
DR - Digitalrechner |
Grundlagen Digitale Logik Grundlagen Automaten Grundlagen Mikroprozessor Grundlagen Hardwarenahe Programmierung in C |
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PP - Programmierpraktikum |
Programmier-Kompetenzen Kompetenz zur Textanalyse und Extraktion der Informationen für einen Programmentwurf Strukturierte Analyse |
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BVS1 - Betriebssysteme und Verteilte Systeme 1 |
Konzepte des Multitasking |
Kompetenz | Ausprägung |
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In Systemen denken | Voraussetzungen für diese Kompetenz (Wissen,...) werden vermittelt |
Konzepte und Methoden der Informatik, Mathematik und Technik kennen und anwenden | diese Kompetenz wird vermittelt |
Systeme analysieren | Voraussetzungen für diese Kompetenz (Wissen,...) werden vermittelt |
Systeme entwerfen | diese Kompetenz wird vermittelt |
Systeme realisieren | diese Kompetenz wird vermittelt |
Systeme prüfen | diese Kompetenz wird vermittelt |
Typische Werkzeuge, Standards und Best Practices der industriellen Praxis kennen und einsetzen | diese Kompetenz wird vermittelt |
In vorhandene Systeme einarbeiten und vorhandene Komponenten sinnvoll nutzen | diese Kompetenz wird vermittelt |
Komplexe technische Aufgaben im Team bearbeiten | Voraussetzungen für diese Kompetenz (Wissen,...) werden vermittelt |
Digitaltechnische Systeme beschreiben (modellieren) mittels
* Boole'scher Algebra
* Endliche Automaten/Schaltwerke
* Erweiterte endliche Automaten
* Kontrollfluss-Datenflusssysteme
Digitaltechnische Systeme realisieren mit
* Schaltplan aus digitalen Bausteinen
* VHDL
* VHDL für Schaltwerke und CFDF-Systeme
Digitale Technologie
* Elementares Schaltermodell für digitale MOS-Schaltunge
* CMOS Basis-Schaltkreise für logische Funktionen
* Laufzeiteffekte in Schaltnetzen verstehen, beschreiben und klassifizieren
* Aufbau und Funktionsweise programmierbarer Bausteine (CPLD, FPGA) verstehen und beschreiben
SoC/SoPC-Systeme
* Systemaufbau verstehen
* Maschinennahe Programmierung eines SoC/SoPC mit Interrupts und Alarme
* Programmierte Automatensteuerung
* Regeln für Hardware/Softwareaufteilung
Erarbeitung von Problemlösungen, die sich mit digitaltechnischen Systemen (Schaltnetzen, Zählern, Automaten) implementieren lassen
* Analyse der Aufgabenstellung
* Design der Lösung erstellen
* Ableitung der VHDL-Beschreibung
* Verifikation mit Simulation
* Implementation und Validierung auf FPGA
SoC/SoPC-System erstellen
* Programmierung des Systems mit hardwarenahem Steuerprogramm
* Techniken zur Bearbeitung paralleler Vorgänge
* Nutzung von Alarmen und Interrupts
* Einfache Verfahren des Multitasking
* Block- versus Einzelverarbeitung
* SW-Entwicklungsumgebung für SoC/SoPC-Systeme zur Programmierung benutzen
HW-SW-System erstellen
* Aufgabenaufteilung (Partitionierung) HW/SW
* Kopplung Hardware-Software
Systemverhalten aus spezifizierenden Texten herleiten
keine
Erstellung eines Hardware-Software-Systems in mehreren Schritten
1) Hardware-Teil als digitaltechnisches System
2) Software-Teil als programmiertes System
3) Kopplung beider Teile über Registerschnittstelle mit Protokoll
Benotet | Nein | |
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Frequenz | Einmal im Jahr | |
Voraussetzung für Teilnahme an Modulprüfung | Ja |
Die/der Studierende erhält eine exemplarische Aufgabenstellung für SoPC-Technologie.
Sie er erarbeitet zunächst einen Lösungsentwurf, der auf Vollständigkeit und logische Stimmigkeit geprüft wird. An einem Labortermin implementiert und validiert dann ein Miniteam einen der eingereichten Lösungsentwürfe auf einem FPGA und zeigt damit, dass es in der Lage ist, diese Technologie für die Erstellung von dafür geeigneten IT-Systemen einzusetzen.
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