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Einführung in Einplatinencomputer

Modulbezeichnung: Einführung in Einplatinencomputer
Modulbezeichnung (engl.): Introduction to Single-Board Computers
Studiengang: Kommunikationsinformatik, Bachelor, ASPO 01.10.2017
Code: KIB-EE
SWS/Lehrform: 2V+2PA (4 Semesterwochenstunden)
ECTS-Punkte: 5
Studiensemester: 5 oder 6
Pflichtfach: nein
Arbeitssprache:
Deutsch
Prüfungsart:
Projektarbeit, schriftl. Ausarbeitung mit Präsentation

[letzte Änderung 27.08.2020]
Verwendbarkeit / Zuordnung zum Curriculum:
KIB-EE Kommunikationsinformatik, Bachelor, ASPO 01.10.2017, Wahlpflichtfach, informatikspezifisch
PIB-EE Praktische Informatik, Bachelor, ASPO 01.10.2017, Wahlpflichtfach, informatikspezifisch
Arbeitsaufwand:
Die Präsenzzeit dieses Moduls umfasst bei 15 Semesterwochen 60 Veranstaltungsstunden (= 45 Zeitstunden). Der Gesamtumfang des Moduls beträgt bei 5 Creditpoints 150 Stunden (30 Std/ECTS). Daher stehen für die Vor- und Nachbereitung der Veranstaltung zusammen mit der Prüfungsvorbereitung 105 Stunden zur Verfügung.
Empfohlene Voraussetzungen (Module):
Keine.
Als Vorkenntnis empfohlen für Module:
Modulverantwortung:
Prof. Dr. Peter Birkner
Dozent:
Prof. Dr. Peter Birkner


[letzte Änderung 27.08.2020]
Lernziele:
Die Studierenden lernen die Grundlagen und Konzepte von Einplatinencomputer kennen:
- Sie verstehen die Unterschiede zwischen Computer und Mikrocontroller
- Sie lernen die wichtigsten Anwendungsgebiete dieser Kleinstcomputer kennen
- Die Studierenden lernen die Soft- und Hardware genauer kennen
- Sie sind in der Lage, einfache Mess- und Steuerungsaufgaben mit einem Einplatinencomputer durchzuführen
- Sie verstehen das Konzept eines Clusters und lernen am Beispiel eines Raspberry Pi Zero-Clusters die Grundlagen von MPI kennen


[letzte Änderung 04.09.2020]
Inhalt:
- Einführung (Wozu überhaupt Einplatinencomputer? Geschichte und Entwicklung, Unterschiede zwischen Raspberry Pi und Arduino, Wichtige Anwendungen)
- Hardware (Modelle, Prozessoren, Anschlüsse, Compute Module, General Purpose Input Output, Sensoren, Firmware)
- Software (Betriebssysteme, kleine UNIX-Einführung, Wolfram Mathematica, Raspi als Webserver)
- Netzwerk (Raspi als VPN-Gateway, SSH, Samba-Client)
- IoT (Raspi als Z-Wave-Controller mit FHEM)
- Programmierung (Assembler, Skriptsprachen, Python, C)
- Die GPIO-Schnittstelle (Experimente mit der OnBoard-LED, Temperatursensoren, HATs)
- Der I2C-Bus
- Ein Raspberry Pi Cluster bestehend aus 4 Raspberry Pi Zeroes (Überblick, Installation und Konfiguration)
- Einführung in die parallele Programmierung mit MPI (Message Passing Interface) und dem Raspberry Pi-Cluster
 
Weitere mögliche Kapitel:
- Emulation eines Raspberry Pi
- Alternative Einplatinencomputer anderer Hersteller


[letzte Änderung 04.09.2020]
Literatur:


[noch nicht erfasst]
Modul angeboten in Semester:
WS 2021/22, WS 2020/21
[Thu Oct 28 14:06:03 CEST 2021, CKEY=keie, BKEY=ki2, CID=KIB-EE, LANGUAGE=de, DATE=28.10.2021]