Modulhandbuch BaET2012_DigitaltechnischeSysteme

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Verantwortlich: Prof. Dr. Hartung

Modul

Anerkennbare Lehrveranstaltung (LV)

• F07 Digitaltechnische Systeme mit So C

Organisation

Bezeichnung Lang BaET2012_DigitaltechnischeSysteme MID BaET2012_DTS MPID

Zuordnung Studiengang BaET2012 Studienrichtung N Wissensgebiete N_VI

Einordnung ins Curriculum Fachsemester 5 Pflicht J Wahl

Version erstellt 2014-04-22 VID 1 gültig ab WS 2014/15 gültig bis

Zeugnistext

de

Digitaltechnischne Systeme

en

Digital Systems

Unterrichtssprache

Deutsch oder Englisch

Modulprüfung

Form der Modulprüfung
sK	Regelfall (bei geringer Prüfungsanzahl: sMP)

Beiträge ECTS-CP aus Wissensgebieten
N_VI	5
Summe	5

Aufwand [h]: 150

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Prüfungselemente

Vorlesung / Übung

Form Kompetenznachweis
bÜA	Präsenzübung und Selbstlernaufgaben

Beitrag zum Modulergebnis
bÜA	unbenotet

Spezifische Lernziele

Kenntnisse

• digitaltechnische Systeme beschreiben (modellieren) mittels ... (PFK.1, PFK.2)
  • Boole'scher Algebra
  • Schaltplan
  • Wahrheitstabelle
  • Zustandüberführungsdiagramm
  • Kontrollfluss-Datenflusssysteme
  • VHDL
• synchrone digitale Schaltwerke (Automaten. Zähler) in ihrem Verhalten und ihrer Wechselwirkung verstehen und beschreiben (PFK.4, PFK.7)
• Digitale Technologie
  • Typische Schaltnetze in ihrem Verhalten und ihrer Wechselwirkung verstehen und beschreiben (PFK.4)
  • Laufzeiteffekte in Schaltnetzen verstehen, beschreiben und klassifizieren (PFK.4, PFK.2)
  • Aufbau und Funktionsweise programmierbarer Bausteine verstehen und beschreiben (PFK.4)
• SoC/SoPC-Systeme
  • Systemaufbau
  • Zugriff auf digitales Subsystem über maschinennahe Programmierung
  • Interrupts und Alarme
  • Programmierte Automatensteuerung
  • Regeln für Hardware/Softwareaufteilung

Fertigkeiten

• Erarbeitung von Problemlösungen, die sich mit digitaltechnischen Systemen (Schaltnetzen, Zählern, Automaten) implementieren lassen (PFK.1, PFK.2, PFK.4, PFK.5, PFK.7, PFK.8, PFK.9)
  • Erstellung von CFDF-Systemen mit VHDL
    • vorliegende digitaltechnische Modelle
      • analysieren (PFK.7)
      • verifizieren (PFK.10)
      • vereinfachen (PFK.2, PFK.8)
      • synthetisieren (PFK.9)
    • Aufbau des Datenpfads mit komplexen Einheiten
      • Arithmetische Einheiten
• SoC/SoPC-System erstellen
  • Hardwareerstellung mit System Builder
    • Auswahl geeigneter Rechnermodule
    • Ankopplung von IP-Modulen eines HW-Herstellers
    • Ankopplung eigener HW-Module
  • 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
• Systemverhalten aus spezifizierenden Texten herleiten (PFK.11, PFK.5, PFK.4, PFK.1, PFK.2)
  • technische Texte erfassen
  • implizite Angaben erkennen und verstehen
  • fehlende Angaben
    • erkennen
    • ableiten
    • erfragen

Exemplarische inhaltliche Operationalisierung

Praktikum

Form Kompetenznachweis
bPA	Praktikum, Gruppenarbeit

Beitrag zum Modulergebnis
bPA	Testat als Voraussetzung zur Klausur

Spezifische Lernziele

Fertigkeiten

• digitale Systeme entwerfen (PFK.8, PFK.9)
  • kommerzielles Entwurfswerkzeug verstehen und einsetzen
  • Hardwarebeschreibungssprache VHDL kennen und anwenden können
• Implementierung eines CFDF-Systems
• SOPC-System
  • Vorhandene Komponenten auswählen
  • Erstellung zugeschnittener Komponenten als digitaltechnische Subsysteme
  • Programmierung der Steuerung

Handlungskompetenz demonstrieren

• komplexere Aufgaben in Kleinteam bewältigen (PSK.6)
• komplexere Problemlösungen erarbeiten
  • komplexeren Problemstellungen verstehen und analysieren (PFK.1, PFK.2, PFK.4, PFK.5, PSK.4, PSK.6, PFK.12)
    • Systemverhalten aus spezifizierenden Texten herleiten
      • technische Texte erfassen
      • implizite Angaben erkennen und verstehen
      • fehlende Angaben
        • erkennen
        • ableiten
        • erfragen
    • System strukturiert analysieren
      • sinnvolle Teilsysteme (Schaltnetze, Zähler, Automaten) erkennen
      • Schnittstellen zwischen Teilsystemen erfassen
  • Teilsysteme modellieren (PFK.1, PFK.2, PFK.4, PFK.5, PFK.7, PFK.8, PFK.14)
    • Zustandsüberführungsdiagramme erstellen
    • Wahrheitstabellen erstellen
  • komplexeren Problemlösung mittels Entwurfswerkzeug implementieren, testen und am Zielsystem in Betrieb nehmen PFK.8, PFK.9, PFK.10, PFK.14, PSK.4, PSK.6)
    • Spezifiation von Teilsystemen
      • Schaltplan
      • VHDL
    • Synthese von Teilsystemen
      • Auswahl geeigneter Bibliotheksfunktionalitäten
      • Finden syntaktischer Fehler und deren Behebung
    • Simulation von Teilsystemen
      • Erstellen von Teststimuli
      • Finden semantischer Fehler und deren Behebung
    • Spezifikation des Gesamtsystems
    • Simulationdes Gesamtsystems
      • Erstellen von Teststimuli
      • Finden semantischer Fehler und deren Behebung
    • Gesamtsystem am Zielsystem in Betrieb nehmen

Exemplarische inhaltliche Operationalisierung