Langname	Grundlagen der Technischen Informatik
Anerkennende LModule	GTI_BaET
Verantwortlich	Prof. Dr. Markus Stockmann Professor Fakultät IME
Niveau	Bachelor
Semester im Jahr	Sommersemester
Dauer	Semester
Stunden im Selbststudium	60
ECTS	5
Dozenten	Prof. Dr. Markus Stockmann Professor Fakultät IME Kellersohn
Voraussetzungen	Studierende haben in den Vorlesungen PI1 und IP Grundlagen in der Programmierung (vorzugsweise in C) erworben, dazu zählen unter anderem: Aufbau von Algorithmen, Unterschied Programmiersprache und Maschinensprache, Variablendeklaration, Zeiger, Datentypen, Funktionen, Felder und Werterepräsentation in digitalen Systemen.
Unterrichtssprache	deutsch
separate Abschlussprüfung	Ja

elementare Automatentheorie
[Boole'sche Algebra kennen (PFK.2, PFK.4, PFK.5), Boolesche Funktionsnetzwerke, Grundrechenarten mit Zahlen (PFK.11), Codes zur Informationsdarstellung im Computer (PFK.5, PFK.8, PFK.9, PFK.10), Endliche Diskrete Automaten (FSM) (PFK.5, PFK.7, PFK.8, PFK.9, PFK.10)]
Grundlagen der Technologie digitaler Systeme
[Beschreibungsformen (PFK.8, PFK.9), Schaltplan, Beschreibungssprache (VHDL), Bausteine (PFK.9, PFK.10), Digitale Standard-ICs, wie Gatter AND, OR, NOT, XOR oder
Decoder, Multiplexer, Konfigurierbare Bausteine]
Grundlagen der C-Programmierung für hardwarenahe Programmierung (PFK.9)
[Zeiger und Zeigerarithmetik, Standardbibliotheken (stdio, string)]
hardwarenahe I/O-Programmierung in C (PFK .9)
[Aufbau digitaler I/O-Ports, Zugriff auf I/O-Ports mittels Zeiger, Zugriff auf I/O-Ports mittels Treiberbibliotheken, Bitbasierte Ein-Ausgabe und Verarbeitung mittels C]
Software-Entwicklungsumgebung (PFK.6, PFK.9)
Programmierung von Aufgaben des Messens, Steuerns und Regelns in C (PFK.8, PFK.9, PFK.10) [Realisierung von FSM in C, Aufbau einer anwendungsorientierten IO-Bibliothek auf Basis eines Treibers]
Aufbau und Funktionsweise eines dedizierten Kleinrechnersystems (z.B. Mikrocontroller)
[Architekturübersicht (Register, Rechenwerk, Steuerwerk, Speicher, Busstruktur, I/O-Komponenten) (PFK12), Funktionsweise, d.h. Ablauf einer Programmabarbeitung auf Basis von Registertransfers (PFK 11)]
I/O-Schnittstellen eines Rechnersystems und deren Nutzung mittels C (am Beispiel des dedizierten Kleinrechnersystems) (PFK.9)
[digitale Ports (siehe oben), Timer/Counter]
Ereignisorientierte Programmierung in C (PFK8, PFK.9, PFK.11)

Systemverhalten aus spezifizierenden Texten herleiten (PFK.1, PFK.2, PFK.4, PFK.7)
[technische Texte erfassen, implizite Angaben erkennen und verstehen, fehlende Angaben erkennen, ableiten und erfragen]
Nutzung von Beschreibungsverfahren
[Einfache Umrechnungen Boolescher Funktionen (PFK.2, PFK.11), Umsetzung einer FSM in eine C-Programmstruktur (PFK.8)]
Aufbau eines digitaltechnischen Systems (PFK.6, PFK.8, PFK.9, PFK.10)
[Nutzung eines Werkzeugs für Spezifikation, Synthese aus Modell, Systemat. Test mit Testvektoren]
Aufbau eines Steuerungssystems mit Computer (PFK.6, PFK.7, PFK.8, PFK.9, PFK.10)
[Verstehen und Erläutern der Arbeitsweise eines Kleinrechnersystems inkl. einfacher I/O-Schnittstellen, Nutzung von Treiberbibliotheken in C für verschiedene I/O-Schnittstellen mit Unterstützung ihrer Interruptfähigkeit, digitale Ports, Timer/Counter, Programmierung des Systems mit C, Systemverhalten aus spezifizierenden Text herleiten, Aufstellen des Zustandsüberführungsdiagramms, Implementierung mittels C unter Verwendung von Treiberbibliothek]

Typ	Präsenzzeit (h/Wo.)
Vorlesung	2
Übungen (ganzer Kurs)	0
Übungen (geteilter Kurs)	2
Tutorium (freiwillig)	1

keine

Aufbau eines digitaltechnischen Systems (PFK.6, PFK.8, PFK.9, PFK.10)
[Nutzung eines Werkzeugs für Spezifikation, Synthese, Systemat. Test mit Testvektoren, Realisierung, Konfiguration aus Werkzeug, Test am realen System]
Aufbau eines Steuerungssystems mit Computer (PFK.6, PFK.7, PFK.8, PFK.9, PFK.10)
[Einfache technische Spezifikationen von I/O-Schnittstellen interpretieren und nutzen, Nutzung von Treiberbibliotheken in C für verschiedene I/O-Schnittstellen mit Unterstützung ihrer Interruptfähigkeit, digitale Ports, Timer/Counter, Programmierung des Systems mit C, Systemverhalten aus spezifizierenden Text herleiten, Aufstellen des Zustandsüberführungsdiagramms, Implementierung mittels C unter Verwendung von Treiberbibliothek]

komplexere Aufgaben in einem Kleinteam bewältigen (PSK.1, PSK.6)
Erarbeitung eines digitalen Steuersystems
[übersichtliche Problemstellungen verstehen und analysieren (PFK.2, PFK.7), Systemverhalten aus spezifizierenden Texten herleiten, System strukturiert analysieren
sinnvolle Teilsysteme erkennen, Schnittstellen zwischen Teilsystemen erfassen,
Problemlösung mittels digitalem Entwurfswerkzeug spezifizieren, testen und am Zielsystem in Betrieb nehmen (PFK.8. PFK.9, PFK.10)]
Erarbeitung eines Steuersystems mit Mikrocontroller und C-Programmen
[übersichtliche Problemstellungen verstehen und analysieren (PFK.2, PFK.7), Systemverhalten aus spezifizierenden Texten herleiten, System strukturiert analysieren
sinnvolle Teilsysteme erkennen, Schnittstellen zwischen Teilsystemen erfassen,
Problemlösung mittels Software-Entwicklungsumgebung in C implementieren, testen und am Zielsystem in Betrieb nehmen (PFK.8, PFK,9, PFK.10)]

Typ	Präsenzzeit (h/Wo.)
Praktikum	1
Tutorium (freiwillig)	0

keine