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Embedded Systems

Modulbezeichnung: Embedded Systems
Modulbezeichnung (engl.): Embedded Systems
Studiengang: Kommunikationsinformatik, Bachelor, ASPO 01.10.2017
Code: KIB-ES
SWS/Lehrform: 2SU+2PA (4 Semesterwochenstunden)
ECTS-Punkte: 5
Studiensemester: 4
Pflichtfach: ja
Arbeitssprache:
Deutsch
Prüfungsart:
Zuordnung zum Curriculum:
KIB-ES Kommunikationsinformatik, Bachelor, ASPO 01.10.2017, 4. Semester, Pflichtfach
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.-Ing. Jürgen Schäfer
Dozent: Prof. Dr.-Ing. Jürgen Schäfer

[letzte Änderung 27.09.2016]
Lernziele:
Kenntnisse: Aufbau von Komponenten eingebetteter Systeme, System-on-chip, Besonderheiten bei der Programmierung eingebetteter Systeme (Cross-Compiler, Programmierung, Debugging; Schnittstellen GPIO, ADC, DAC, SPI, I2C, USART; Interrupts und Exceptions)
  
Fertigkeiten: Umgang mit einem Entwicklungswerkzeug für eingebettete Systeme, Arbeiten mit der Dokumentation eines modernen RISC-Mikrocontrollers und, Konfigurieren von GPIOs, USART-Schnittstellen und Timern, Erstellen von Interrupt-
Programmen, Fehlersuche in eingebetteten Systemen.
  
Kompetenzen: Programmierung von Mikrocontroller-basierten eingebetteten Systemen mit eingeschränkten Ressourcen unter Echtzeitbedingungen ohne Betriebssystem. Implementierung einfacher Hardware-Abstraktionsschichten sowie die Realisierung einfacher Steuerungen durch Zustandsmaschinen. Erkennung möglicher Race-conditions.
 

[letzte Änderung 08.11.2016]
Inhalt:
 1. Werkzeuge der Softwareerstellung
- Entwicklungsumgebung µVison (MDK-ARM)
-- Projekteinstellungen
-- Compiler, Linker
-- Debugging
2. Mikrocontroller
- Architektur
- ISA
- Interrupts
3. Nebenläufigkeit
- Problematik
- Lösungsmöglichkeiten
4. Abstraktion der Hardware (HAL)
5. Anwendungen aus der Praxis
- IO-Pins: Eingabe und Ausgabe
- Abstrakte Implementierung einer Kommunikationsschnittstelle am Beispiel eines Interfaces zum Empfang und Senden
von Daten über eine asynchrone (USART) und synchrone (SPI oder I2C) serielle Schnittstelle
- Verwendung von Rückruf-Methoden in Verbindung mit Interrupts (Inversion of Control)
- Zeitsteuerung via Timer, PWM-Erzeugung und -Analyse
 


[letzte Änderung 08.11.2016]
Literatur:
Jospeh Yiu: "The Definite Guide to the ARM Cortex-M3", Newnes
Bruce P. Douglass: "Design Patterns for Embeddd Systems in C", Newnes
Daniel W. Lewis: "Fundamentals of Embedded Software with the ARM Cortex-M3", Pearson International Ed.
Thomas Eißenlöffel: "Embedded-Software entwickeln", dpunkt.verlag
J. A. Langbridge: Professional Embedded ARM Development, John Wiley & Sons, 2014
W. Hohl: "ARM Assembly Language - Fundamentals and Techniques", CRC Press, 2009
ST: "RM0008 Reference Manual", www.st.com
ARM: "ARM Compiler toolchain, Compiler Reference", http://infocenter.arm.com/help
ARM: "ARM Compiler toolchain, Usiong the Compiler", http://infocenter.arm.com/help

[letzte Änderung 08.11.2016]
Modul angeboten in Semester:
SS 2020, SS 2019
[Tue May 26 20:46:06 CEST 2020, CKEY=kes, BKEY=ki2, CID=KIB-ES, LANGUAGE=de, DATE=26.05.2020]