Modulhandbuch BaTIN2012_Eingebettete Systeme

---

Verantwortlich: Prof. Dr. Georg Hartung

Modul

Anerkennbare Lehrveranstaltung (LV)

• F07 ES

Organisation

Bezeichnung Lang BaTIN2012_Eingebettete Systeme MID BaTIN2012_ES MPID

Zuordnung Studiengang BaTIN2012 Studienrichtung H Wissensgebiete WIN,E_ES

Einordnung ins Curriculum Fachsemester 5 Pflicht E Wahl WPA

Version erstellt 2011-12-22 VID 1 gültig ab WS 2012/13 gültig bis

Zeugnistext

de

Eingebettete Systeme

en

Embedded systems

Unterrichtssprache

Deutsch

Modulprüfung

Form der Modulprüfung
sMp

Beiträge ECTS-CP aus Wissensgebieten
WIN, E_ES	5
Summe	5

Aufwand [h]: 150

---

Prüfungselemente

Vorlesung / Übung

Form Kompetenznachweis
bÜA	Präsenzübung und Selbstlernaufgaben

Beitrag zum Modulergebnis
bÜA	unbenotet

Spezifische Lernziele

Kenntnisse

• Beschreibungsverfahren für ES kennen und anwenden (PFK.1, PFK.2, PFK.3)
• Architektur eingebetteter Systeme (PFK .6, PFK.9, PFK.10)
  • Hardwareaspekte
    • Mikrocontroller
    • Anbindung von IO-Bausteinen
      • seriell
      • parallel
      • DMA
  • Softwareaspekte
    • Auswahl der Programmiersprache
    • SW-Architektur
• Verteilte eingebetteter Systeme
  • Grundwissen verteilte Systeme (PFK.1, PFK.3, PFK.9)
    • Schichtenaufbau des Kommunikationssystems
    • Grundwissen Feldbusse
  • Programmierprinzipien verteilter Programmierung (PFK.6, PFK.9, PFK.10)

Fertigkeiten

• Extraktion einer Modellbeschreibung aus natürlichsprachigem Text (PFK.4, PFK.5,)
• Erstellung der Software eines eingebetteten Systems (PFK.5, PFK.6, PFK.9, PFK.10)
  • in Assembler
  • in algorithm. (Hoch-)Sprache ohne Multitasking
  • in algorithm. Sprache auf Basis eines RTOS

Exemplarische inhaltliche Operationalisierung

Die Studierenden lernen, wie eingebettete Systeme aufgebaut sind und welche Prinzipien dabei angewandt werden. Sie sind in der Lage, die Aufgabe des eingebetteten Systems in seinem Kontext zu beschreiben, und kennen Verfahren zum Rapid Prototyping. Sie kennen Methoden, um für einfache Systeme eine technische Systemarchitektur (Hardware-Softwarearchitektur) zu entwerfen. Sie wissen, wie Mikrocomputersysteme und System-On-Chip-Systeme aufgebaut sind und kennen die Grundlagen der Rechnersystemtechnik. Sie vertiefen die Kenntnisse in der hardwarenahen Programmierung auf Basis einer Hardware-Abstraktionsschicht und erwerben Kenntnisse über Multitasking-Programmierung. Sie erwerben Grundwissen über die Kopplung von eingebetteten Systemen mittels Datennetzen und der damit erforderlichen verteilten Programmierung.

Praktikum

Form Kompetenznachweis
bPA	Projektaufgabe im Team am Praktikumstermin bearbeiten

Beitrag zum Modulergebnis
bPA	Testat als Voraussetzung für Teilnahme an Modulprüfung
bPA	unbenotet

Spezifische Lernziele

Kenntnisse

• Kennenlernen eines Entwicklungsprozesses für eingebettete Systeme am prakt. Beispiel (PFK.4, PFK.5, PFK.6, PFK.7)
  • Beschreibung/Spezifikation
  • Implementation
  • Testwerkzeuge

Fertigkeiten

• Extraktion einer Modellbeschreibung eines übersichtlichen Systems aus natürlichsprachigem Text
• SW-Entwicklung auf Basis des Modells (PFK.6, PFK.9, PFK.10)
  • Nutzung vorgegebener Systemsoftware
  • Nutzung einer Entwicklungsumgebung für ES
  • Test mit "Remote Debugging"

Handlungskompetenz demonstrieren

• Arbeiten im kleinen Team (PSK.1)
  • termingerechte Einreichung der Vorbereitungen
  • Implementation der Lösung in vorgegebener Zeit
• Erläuterung der Arbeitsschritte und Lösungsdetails (PFK.8, PSK.4)

Exemplarische inhaltliche Operationalisierung

Die Studierenden benutzen für die Lösung einer Aufgabenstellung aus dem Bereich eingebetteter Systeme die typischen Schritte Modellierung, HW-SW-Aufteilung, System- und Softwarekonstruktion und Test ein. Sie lernen dabei moderne Hilfsmittel wie z.B. SOPC (System on a Programmable Chip) -Builder kennen. Das Praktikum bereitet damit das Projekt (s.u.) vor.

Projekt

Form Kompetenznachweis
bPA	Projekt im Team über mehrere Wochen studienbegleitend bearbeiten
sMB	Projektpräsentation
sSB	Projektbericht

Beitrag zum Modulergebnis
bPA	Testat als Voraussetzung für Teilnahme an Modulprüfung
sMB	benotet
sSB	benotet

Spezifische Lernziele

Fertigkeiten

• Entwicklung eines eigenen ES
  • Hardwareauswahl (PFK.8,PFK.10)
    • Recherche geeigneter Bausteine
    • Lesen von Herstellerdokumenten
  • Modellierungsverfahren anwenden (PFK.9)
  • Implementierung (PFK.5,PFK.6, PFK.7)
    • Selbsterfahrung in der Programmierung
    • Teststrategien für komplexe Systeme entwickeln
  • komplexe Aufgaben im Team bewältigen (PFK.11,PSK.1)
    • einfache Projekte planen und steuern
    • Absprachen und Termine einhalten
  • Präsentation (PFK.8)
    • Aufgabenstellung
    • Projektzwischenstand
    • Ergebnis

Handlungskompetenz demonstrieren

• komplexe Aufgaben im Team bewältigen (PSK.1)
  • einfache Projekte planen und steuern
  • Absprachen und Termine einhalten
• Prototyp eines ES erstellen
  • Beschreibung auf verschiedenen Ebenen erstellen (PFK.8)
  • System entwerfen
    • System strukturieren(PFK.4,PFK.5)
      • sinnvolle Teilsysteme definieren
      • Teilsystemfunktionen definieren
      • Schnittstellen definieren
    • Existierende Bausteine für Teilaufgaben nutzen (PFK.10,PSK.3)
  • System implementieren (PFK.6,PFK.7)

Exemplarische inhaltliche Operationalisierung

Die Studierenden führen in einem Projekt die Schritte Modellierung, Finden einer technischen Systemarchitektur, Hardware-Softwareaufteilung, Programmierung und Systemtest durch. Sie benutzen dazu moderne Entwicklungshilfsmittel. z.B. Werkzeuge zur "SystemOnChip"-Entwicklung. Sie testen ihr im Projekt entstandenes System prototypisch mit Hilfe von Testschaltungen, Sensoren und Aktoren. Sie dokumentieren das Projekt.