Grundlagen Programmierung und Mikrorechnersysteme

Ingenieurwissenschaften und Informatik

Version 9.0 vom 07.05.2019

11M1110

Microcontroller Programming

Mechatronic Systems Engineering (M.Sc.)

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In vielen mechatronischen Problemstellungen werden eingebettete Systeme auf Basis von Microcontrollern eingesetzt.Von Ingenieuren der Mechatronik wird erwartet, dass sie fachspezifische Problemstellungen mit Hilfe selbst entwickelter Komponenten lösen können.

1. Konzepte der Programmierung
2. Typen, Werte und Berechnungen
3. Funktionen
4. Aufbau von Mikrocontrollern
5. Ein-/Ausgabe
6. Ereignisverarbeitung
7. Betriebssystemaspekte

Wissensverbreiterung
Die Studierenden können den grundlegenden Aufbau von Rechnersystemen wiedergeben. Sie verfügen
über ein Basiswissen zur Kodierung von Informationen in Rechnern. Die Studierenden verfügen über Basiswissen im Hinblick auf die grundelegende
Funktionsweise moderner Mikrocontroller sowie deren Programmierung.
Wissensvertiefung
Die Studierenden sind in der Lage, einfache Programme in einer prozeduralen Programmiersprache zu
erstellen, Fehler in den Programmen zu erkennen und diese zu beheben.
Sie kennen
die wesentlichen Komponenten integegrierter Mikrorechnersysteme. Die Studierenden sind in der Lage,
die Funktionsweise der Kernkomponenten, insbesondere Schnittstellen, Timer, Interruptverarbeitung, zu
beschreiben und können sie zur Lösung einfacher Problemstellungen einsetzen.
Können - instrumentale Kompetenz
Die Studierenden sind in der Lage, einfache Anwendungen zu analysieren und eine geeignete Umsetzung als mikrocontrollerbasiertes System zu definieren.
Können - kommunikative Kompetenz
Die Studierenden sind in der Lage die Arbeitsweise einfacher Programme zu diagnostizieren und diese zu beschreiben. Die Studierenden verstehen den Aufbau und die Funktionsweise von Mikrorechnersystemen und sind in der Lage diese zu erklären.
Können - systemische Kompetenz
Die Studierenden verstehen das Zusammenspiel von Hardware- und Softwarekomponenten in modernen
Rechenersystemen und können dieses bei der Programmierung der Systeme sinnvoll anwenden. Sie
sind in der Lage die Komponenten einfacher Mikrorechnersysteme auszuwählen und diese Systeme zu
realisieren.

Die Veranstaltung umfasst eine Vorlesung mit Übungen und ein begleitendes Laborpraktikum. ImLaborpraktikum werden praktische Aufgaben durch Kleinguppen selbständig bearbeitet. Anwendungs- undÜbungsbeispiele sind in der Veranstaltung integriert.

Bedienung von Computern

Gehrke, Winfried

• Weinhardt, Markus
• Lang, Bernhard
• Gehrke, Winfried

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Goll, Joachim, Dausmann, Manfred: C als erste Programmiersprache, Springer-Vieweg, 2014Kernighan, Brian, Ritchie, Dennis: Programmieren in C, Hanser, 2010Stroustrup, Bjarne: Einführung in die Programmierung mit C++, Pearson, 2010W. Gehrke, M. Winzker, K. Urbanski, R. Woitowitz: "Digitaltechnik", Springer, Heidelberg 2016.Joseph Yiu: "The Definitive Guide to the ARM Cortex-M0", Newnes, 2011.Joseph Yiu: "The Definitive Guide to the ARM Cortex-M3", Newnes, 2009.Thomas Flik, "Mikroprozessortechnik und Rechnerstrukturen", Springer, Heidelberg 2005.Klaus Wüst, "Mikroprozessortechnik", Vieweg+Teubner, Wiesbaden 2009.

• Klausur 2-stündig
• Projektbericht, schriftlich

Experimentelle Arbeit

Prüfungsform nach Wahl des Lehrenden

1 Semester

Nur Wintersemester

Deutsch