Elektronische Systeme

Fakultät

Fakultät Ingenieurwissenschaften und Informatik (IuI)

Version

Version 1 vom 01.10.2025.

Modulkennung

11B1190

Niveaustufe

Bachelor

Unterrichtssprache

Deutsch

ECTS-Leistungspunkte und Benotung

5.0

Häufigkeit des Angebots des Moduls

nur Wintersemester

Dauer des Moduls

1 Semester

 

 

Kurzbeschreibung

Elektronische Systeme werden zunehmend komplexer. Sie basieren auf dem Zusammenspiel von Hardware und Software, wobei häufig Betriebssysteme (z.B. Linux) zur Anwendung kommen. Nach erfolgreichem Abschluss des Moduls sind die Studierenden in der Lage, elektronische Systeme mit Hilfe von Software- und Hardware-Modulen zu realisieren. Sie kennen die Grundlagen von Betriebssystemen und sind in der Lage, eigene Komponenten in eine Betriebssystemumgebung zu integrieren. Die Studierenden sind in der Lage, die erworbenen Kompetenzen eigenständig zu erweitern und zu vertiefen, um so auch komplexere Systeme beurteilen und effizient implementieren zu können.

Lehr-Lerninhalte

  • Architektur eingebetteter elektronischer Systeme
  • Architekturtemplates
  • Werkzeuge zur Entwicklung von IP-Blöcken und zur Systemintegration
  • Speicheranbindung und Kommunikation von Systemkomponenten
  • HW/SW-Schnittstelle
  • Betriebssystemgrundlagen
  • Integration von Hardware- und Softwarekomponenten
  • Systementwurf
  • Beispielsysteme

Gesamtarbeitsaufwand

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

Lehr- und Lernformen
Dozentengebundenes Lernen
Std. WorkloadLehrtypMediale UmsetzungKonkretisierung
45VorlesungPräsenz oder Online-
15betreute KleingruppenPräsenz-
Dozentenungebundenes Lernen
Std. WorkloadLehrtypMediale UmsetzungKonkretisierung
40Veranstaltungsvor- und -nachbereitung-
40Erstellung von Prüfungsleistungen-
10Prüfungsvorbereitung-
Benotete Prüfungsleistung
  • Projektbericht (schriftlich) oder
  • mündliche Prüfung
Unbenotete Prüfungsleistung
  • experimentelle Arbeit
Bemerkung zur Prüfungsart

Prüfungsform nach Wahl des Lehrenden

Prüfungsdauer und Prüfungsumfang

Benotete Prüfungsleistung:

  • Projektbericht, schriftlich: ca. 15-20 Seiten ; Erläuterung des Projektes: ca. 15 Minuten
  • Mündliche Prüfung: siehe Allgemeiner Teil der Prüfungsordnung

Unbenotete Prüfungsleistung:

  • Experimentelle Arbeit: insgesamt ca. 6 Versuche à 90 min 

Empfohlene Vorkenntnisse

Programmierung 1 (E/Me), Programmierung 2 (E/Me), Digitaltechnik

Wissensverbreiterung

Nach Abschluss des Moduls besitzen die Studierenden vertiefte Kenntnisse im Bereich des Hardware- und Softwareentwurfs für elektronische Systeme. Sie können diese Kenntnisse anwenden, um eigenständig Systeme zu spezifizieren und zu realisieren. Die Studierenden sind in der Lage, eigenständig entwickelte Subsysteme in komplexeren Systemen zu integrieren.

Wissensvertiefung

Nach Abschluss des Moduls besitzen die Studierenden vertiefte Kenntnisse im Bereich des Hardware-/Software-Entwurfs und sind in der Lage, verschiedene Realisierungsvarianten für eine gegebene Aufgabenstellung zu definieren und diese im Hinblick auf Kriterien wie Aufwand und Effizienz einzuschätzen.

Wissensverständnis

Die Studierenden verstehen relevante Aspekte für die Realisierung elektronischer Systeme. Die Studierenden sind in der Lage, Subsysteme zu definieren und diese als Hardware- und Softwarekomponenten zu realisieren. Die Studierenden sind in der Lage, eigenständig elektronische Systeme mit Hilfe aktueller Entwurfswerkzeuge zu realisieren.

Nutzung und Transfer

Die Studierenden sind in der Lage, einer gegebenen Aufgabenstellung zu analysieren. Aus den Ergebnissen der Analyse entwickeln sie Lösungsansätze und alternative Realisierungsvarianten. Die Varianten können sie bewerten und entscheiden, welche Variante geeignet für eine Realisierung ist. Die Studierenden sind in der Lage, anwendungsorientierte Projekte durchzuführen und im Team zur Lösung komplexer Aufgaben beizutragen.

Wissenschaftliche Innovation

Die Studierenden sind in der Lage, eine Problemstellung zu untersuchen und Lösungsansätze zu evaluieren. Sie sind in der Lage, ausgehend von bekannten Grundstrukturen neue Systeme zu konstruieren und ihre Eigenschaften zu untersuchen und zu bewerten.

Kommunikation und Kooperation

Die Studierenden können die Ergebnisse der Analyse in mündlicher oder schriftlicher Form strukturiert darstellen. Die Studierenden können einfache Systeme realisieren und den gewählten Ansatz gegenüber einem Fachpublikum angemessen vertreten.

Literatur

  • Frank Kesel: "Entwurf von digitalen Schaltungen und Systemen", Oldenbourg Wissenschaftsverlag, 2013.
  • Winfried Gehrke, Marco Winzker: "Digitaltechnik", Springer, Heidelberg 2023.
  • David Patterson, John LeRoy Hennessy: "Rechnerorganisation und Rechnerentwurf: Die Hardware/Software-Schnittstelle", De Gruyter Oldenbourg, 2022.
  • Joachim Schröder, Tilo Gockel: "Embedded Linux: Das Praxisbuch", Springer, 2009.
  • Louise H. Crockett: "The ZYNQ Book", Strathclyde Academic Media, 2014.
  • "AMBA Specification", Arm Ltd., 2015.

Verwendbarkeit nach Studiengängen

  • Elektrotechnik im Praxisverbund
    • Elektrotechnik im Praxisverbund B.Sc. (01.03.2026)

  • Elektrotechnik (Bachelor)
    • Elektrotechnik B.Sc. (01.09.2025)

    Modulpromotor*in
    • Gehrke, Winfried
    Lehrende
    • Gehrke, Winfried
    • Lang, Bernhard
    • Weinhardt, Markus