Lehrveranstaltungshandbuch Eingebettete Systeme

---

Verantwortlich: Prof. Dr. Carl Georg Hartung

Lehrveranstaltung

Befriedigt Modul (MID)

• aktuelle
  • Ba ET2012 MCS
  • Ba TIN2012 ES

Organisation

Version erstellt 2016-10-16 VID 1 gültig ab WS 2012/13 gültig bis

Bezeichnung Lang Eingebettete Systeme LVID F07_ES LVPID (Prüfungsnummer)

Semesterplan (SWS) Vorlesung 2 Übung (ganzer Kurs) 1 Übung (geteilter Kurs) Praktikum 1 Projekt Seminar Tutorium (freiwillig) 2

Präsenzzeiten Vorlesung 30 Übung (ganzer Kurs) 15 Übung (geteilter Kurs) Praktikum 15 Projekt Seminar Tutorium (freiwillig) 30

max. Teilnehmerzahl Übung (ganzer Kurs) Übung (geteilter Kurs) Praktikum 18 Projekt Seminar

Gesamtaufwand: 150

Unterrichtssprache

• Deutsch

Niveau

• Bachelor

Notwendige Voraussetzungen

• Grundlagen der technischen Informatik
• Praktische Informatik 2

Literatur

• W.Wolff: Computers as Compenents: Principles of Embedded System Design

Dozenten

• Prof. Dr. Carl Georg Hartung

Wissenschaftliche Mitarbeiter

• Dipl.-Ing. C. Ctistis

Zeugnistext

Eingebettete Systeme

Kompetenznachweis

Form
sMP	Regelfall (bei großer Prüfungszahl: sK)

Aufwand [h]
sMP	10

Intervall: 3/Jahr

---

Lehrveranstaltungselemente

Vorlesung / Übung

Lernziele

Lerninhalte (Kenntnisse)

• Entwurfs- und Beschreibungsverfahren
  • Funktionale Untergliederung
  • Verhaltensbeschreibung
  • Objektorientierte Beschreibung
• Architektur eingebetteter Systeme
  • Hardwareaspekte
    • Mikrocontroller
    • SOPC-Lösungen
    • Anbindung von IO-Bausteinen
      • Serielle Anbindung
        • Punkt zu Punkt-Verbindung
        • Serielle Busse
      • Parallele Anbindung
      • DMA
    • Leistungsverbrauch-Aspekte
  • Softwareaspekte
    • Auswahl der Programmiersprache
      • Assembler
      • C
      • C++
      • andere
    • SW-Architektur
      • SingleTask
        • Zustandsautomat
        • Statisches Funktionsscheduling
      • Multitasking
        • RTOS-basiert
        • Embedded Linux
        • Erfüllung von Zeitanforderungen an Tasks
• Verteilte eingebetteter Systeme
  • Grundwissen verteilte Systeme
    • Schichtenaufbau des Kommunikationssystems
    • Grundwissen Feldbusse
  • Programmierparadigmen verteilter Programmierung
    • Nachrichtenbasierte Kommunikation
    • Kommunikation über gemeinsamen Variablenraum
    • Kommunikation über Diensteschnittstelle

Fertigkeiten

• Extraktion einer Modellbeschreibung aus natürlichsprachigem Text
• Erstellung der Software eines eingebetteten Systems
  • in Assembler
  • in C auf Basis einer HAL
  • in C auf Basis eines RTOS

Begleitmaterial

• elektronische Vortragsfolien zur Vorlesung
• elektronische Übungsaufgabensammlung
• Entwicklungswerkzeuge für eingebettete Software
• elektronische Tutorials für Selbststudium
  • Themenskripte
  • Hilfsblätter

Besondere Voraussetzungen

Besondere Literatur

Besonderer Kompetenznachweis

Praktikum

Lernziele

Lerninhalte (Kenntnisse)

• Kennenlernen eines Entwicklungsprozesses für eingebettete Systeme am prakt. Beispiel
  • Beschreibung/Spezifikation
  • Implementation
  • SOPC-Entwicklung kennenlernen
  • Testwerkzeuge

Fertigkeiten

• Extraktion einer Modellbeschreibung eines übersichtlichen Systems aus natürlichsprachigem Text
• SW-Entwicklung auf Basis des Modells
  • Nutzung einer HAL
  • Nutzung einer Entwicklungsumgebung für ES
  • Test mit "Remote Debugging"

Handlungskompetenz demonstrieren

• Arbeiten im kleinen Team
  • termingerechte Einreichung der Vorbereitungen
  • Implementation der Lösung in vorgegebener Zeit
• Erläuterung der Arbeitsschritte und Lösungsdetails

Begleitmaterial

• elektronische Aufgabenbeschreibung
• Beispielprogramme
• elektronische Entwicklungswerkzeuge für die Programmentwicklung
• elektronische Tutorials für Selbststudium
  • Themenskripte
  • Hilfsblätter

Besondere Voraussetzungen

• keine

Besondere Literatur

• keine

Besonderer Kompetenznachweis

Projekt

Lernziele

Fertigkeiten

• Entwicklung eines eigenen ES
  • Hardwareauswahl
    • Recherche geeigneter Bausteine
    • Lesen von Herstellerdokumenten
  • Modellierungsverfahren anwenden
  • Implementierung
    • Selbsterfahrung in der Programmierung
    • Teststrategien für komplexe Systeme entwickeln
  • komplexe Aufgaben im Team bewältigen
    • einfache Projekte planen und steuern
    • Absprachen und Termine einhalten
  • Präsentation
    • Aufgabenstellung
    • Projektzwischenstand
    • Ergebnis

Handlungskompetenz demonstrieren

• komplexe Aufgaben im Team bewältigen
  • einfache Projekte planen und steuern
  • Absprachen und Termine einhalten
• Prototyp eines ES erstellen
  • Beschreibung auf verschiedenen Ebenen erstellen
  • System entwerfen
    • System strukturieren
      • sinnvolle Teilsysteme definieren
      • Teilsystemfunktionen definieren
      • Schnittstellen definieren
    • Existierende Bausteine für Teilaufgaben nutzen
  • System implementieren

Begleitmaterial

• Implementationshilfen
  • Basis-HW für die Systementwicklung (FPGA-System)
  • Hardware-Prototyping-Materialien
  • Programmierumgebung
• Materialien zur Lehrveranstaltung (s.o.)

Besondere Voraussetzungen

• keine

Besondere Literatur

• Hersteller-Manuals und Application sheets

Besonderer Kompetenznachweis

• Form Kompetenznachweis
• Beitrag PE am LV-Ergebnis
• Intervall
  • 1/Jahr