Embedded Systems

11B0120

Bachelor

Deutsch

5.0

Winter- und Sommersemester

In einzelnen Studiengängen wird das Modul nur jährlich angeboten.

1 Semester

Embedded Systems (deutsch: eingebettete Systeme) sind kombinierte Hardware/Software-Systeme, die für ein spezielles Einsatzgebiet entworfen werden. Anders als Universalrechner verfügen sie nur über die zum Einsatzfall passenden Ressourcen (Hauptspeicher, Rechenleistung, Ein/Ausgabe, Netzwerkschnittstellen, Dateisysteme, etc), die Anwendungen sind i. A. harten Echtzeitbedingungen unterworfen. Nach erfolgreicher Teilnahme an dem Modul sind Studierende in der Lage, Echtzeitsoftware mit und ohne Einsatz eines Echtzeitbetriebssystems ressourcenschonend zu entwerfen und zu implementieren. Sie können Hard- und Softwarekomponenten ökonomisch für gegebene Anforderungen bewerten.

1. Architektur von Embedded Systemen
2. Embedded Prozessoren
3. Peripherie und ihre Echtzeitrelevanz
4. Programmierung mit knappen Ressourcen
5. Programmimplementierung: Booten, Cross-Compilieren, Linken, Laden, Remote-Debugging
6. Echtzeitbetriebssystemkerne: Prozessmanagement, Scheduling, Prozesskommunikation, Interrupt-Verarbeitung, Hardware-Abstraktion
7. Echtzeitverhalten
8. Programmierung von Embedded Systemen am Beispiel einfacher Anwendungen mit und ohne Echtzeitbetriebssystem.

Der Arbeitsaufwand für das Modul umfasst insgesamt 150 Stunden (siehe auch "ECTS-Leistungspunkte und Benotung").

• Klausur oder
• Projektbericht (schriftlich)

• experimentelle Arbeit

Benotete Prüfungsleistung nach Wahl der Lehrenden

Bei einem schriftlichem Projektbericht wird ein Workload von 40h für die Erstellung des Berichts erwartet sowie die Teilnahme an der Präsentation der Berichte.

Benotete Prüfungsleistung:

• Klausur: siehe jeweils gültige Studienordnung
• Projektbericht, schriftlich: ca. 6666 Wörter, dazugehörige Erläuterung: ca. 20 Minuten.
  Die Teilnahme an den Präsentationen der Kursteilnehmer ist verpflichtend.

Unbenotete Prüfungsleistung:

• Experimentelle Arbeit: Experiment: insgesamt ca. 5 Versuche
  Pro Versuch können mehrere Termine erforderlich sein.

Mathematik und Programmierkenntnisse entsprechend den Mathematik- und Programmiermodulen der zugehörigen Studiengänge.

Grundkenntnisse in Betriebssysteme, Rechnerarchitekturen oder Mikrorechnertechnik sind hilfreich.

Die Studierenden erhalten in diesem Modul ein breites Wissen über eingebettete Systeme, für welche die Randbedingungen eingeschränkter Ressourcen und Hardwareabhängigkeiten gelten. Insbesondere kennen sie die Prozesse der modernen Softwareentwicklung für diese Systeme.

Die Studierenden verfügen über das Wissen, wie Software für eingebettete Systeme strukturiert ist. Sie kennen den Entwurfsprozess und die Werkzeuge zur Erstellung von Software für diese Systeme. Sie verstehen die Konzepte, um eingebettete Software zu testen.

Die Studierenden können die Werkzeuge, mit denen der Entwurfsprozess für eingebettete Systeme unterstützt wird, bewerten, auswählen und anwenden.

Sie verstehen, wie sich eingebettete Systeme in ein Gesamtsystem einbinden.

Die Studierenden können eingebettete Systeme von der Spezifikation bis zu einem fertigen Produkt unter Berücksichtigung ökonomischer und ökologischer Randbedingungen entwerfen und entwickeln.

Die Studierenden können geeignete eingebettete Systeme für eine vorgegebene Aufgabe spezifizieren, ein geeignetes Softwarekonzept dazu erstellen und notwendige Werkzeuge und Testumgebungen auswählen. Dabei gehen sie methodisch und strukturiert vor und nutzen professionelle Hilfsmittel. Sie können Problemstellungen und ihre Lösungsvorschläge argumentativ gegenüber Fachleuten vertreten.

Die Studierenden können Lösungen im Team erarbeiten und berücksichtigen dabei die unterschiedlichen Kompetenzen und Sichtweisen anderer Teammitglieder.

• Wübbelmann, Jürgen

• Eikerling, Heinz-Josef
• Wübbelmann, Jürgen
• Uelschen, Michael