Hardware/Software-Codesign

Studiengänge mit diesem Modul

Mechatronik (B.Sc.)
Elektrotechnik (B.Sc.)
Elektrotechnik im Praxisverbund (B.Sc.)
Informatik - Technische Informatik (B.Sc.)
Lehramt an berufsbildenden Schulen - Teilstudiengang Informationstechnik (M.Ed.)

Kurzbeschreibung: Das Hardware/Software-Codesign beschäftigt sich mit dem gemeinsamen und gleichzeitigen Entwurf der Hardware- und Software-Komponenten eines digitalen Systems. Dieses Vorgehen gewinnt vor allem im Bereich der eingebetteten Systeme und auch in der Mechatronik immer mehr an Bedeutung.

Lehrinhalte: 1 Einleitung
2 Zielarchitekturen für HW/SW-Systeme
3 Entwurfsmethoden und –modelle
4 Hardware/Software-Partitionierung
5 Compiler, Synthese und Codegenerierung für HW/SW-Systeme
6 Leistungsanalyse und Schätzung der Entwurfsqualität
7 HW/SW-Codesign-Entwurfssysteme und -werkzeuge
8 Emulation und Rapid Prototyping mit rekonfigurierbarer Hardware

Lernergebnisse / Kompetenzziele: Wissensverbreiterung
Die Studierenden erhalten in diesem Modul ein breites Wissen über Entwurfsmethoden für kombinierte HW/SW-Systeme. Sie haben einen Überblick über den gesamten Design-Flow von der Spezifikation bis zur Implementierung der einzelnen Hardware- und Software-Komponenten.
Wissensvertiefung
Die Studierenden erweitern in diesem Modul ihr Wissen über Hardware-Entwurf und Software-Entwicklung und erhalten ein tiefergehendes Verständnis der Gemeinsamkeiten und Unterschiede der beiden Bereiche.
Können - instrumentale Kompetenz
Die Studierenden können HW/SW-Systeme entwerfen und Werkzeuge zur kombinierten Entwicklung von HW- und SW-Komponenten einsetzen.
Können - kommunikative Kompetenz
Die Studierenden, die dieses Modul erfolgreich studiert haben, können HW/SW-Systeme in Teamarbeit systematisch spezifizieren, analysieren und implementieren sowie notwendige Werkzeuge auswählen.
Können - systemische Kompetenz
Die Studierenden kennen verschiedene Verfahren zum Entwurf digitaler HW/SW-Systeme und verstehen, wie sie in ein Gesamtsystem, beispielsweise ein mechatronisches Gesamtsystem, eingebunden werden.

Lehr-/Lernmethoden: Die Veranstaltung besteht aus einer Vorlesung und einem Laborpraktikum, in dem das Hardware/Software-Codesign einfacher Anweindungen praktisch durchgeführt wird.

Empfohlene Vorkenntnisse: Programmierung 1 und 2, Digitaltechnik oder Grundlagen Technische Informatik und Rechnerorganisation

Lehr-/Lernkonzept

Workload Dozentengebunden
Std. Workload	Lehrtyp
30	Vorlesungen
30	Labore
Workload Dozentenungebunden
Std. Workload	Lehrtyp
10	Veranstaltungsvor-/-nachbereitung
20	Vor- und Nachbereitung der Labore
20	Literaturstudium
40	Prüfungsvorbereitung (38) und Klausur (2) ODER 40 Programmieraufgabe in Kleingruppen

Literatur: J. Teich, Chr. Haubelt: „Digitale Hardware/Software-Systeme“, 2. Aufl., Springer, 2007.Patrick R. Schaumont: "A Practical Introduction to Hardware/Software Codesign", Springer, 2010Frank Vahid and Tony Givargis: "Embedded System Design: A Unified Hardware/Software Introduction". John Wiley & Sons, 2002.

Prüfungsleistung

Bemerkung zur Prüfungsform: Die Prüfungsform wird vom Dozenten gewählt (Klausur oder Projektbericht). Für das Praktikum gibt es unbenotete Prüfungsleistung (in Form einer Experimentellen Arbeit).