Modulhandbuch - Technische Fakultät - Albert-Ludwigs-Universität ...

Teilmodul/Veranstaltung:
Module part
Fachbereich:
Department
Modulverantwortlicher:
Responsible person
Lehrveranstaltungstyp:
Type of course
Voraussetzungen:
Preconditions
Semester lt Studienplan:
Term
SWS:
Semester week hours
Arbeitsaufwand:
Workload
Lernziele / Educational objectives
32
Modulhandbuch B.Sc. ESE – ESE-Grundlagen
Embedded Systems Engineering Hardware-/
Softwarepraktikum
Embedded
Systems
Prof. B.Becker,
T. Schubert
Praktikum
Spezialbereich:
Special field
Modultyp:
Module Type
Sprache:
Language
ESE Grundlagen
Pflichtmodul
deutsch
empfohlen: Technische Informatik, Einführung in die
Programmierung)
4
ECTS-Punkte:
ECTS-points
6
4 P
Turnus:
Regular cycle
jedes
Sommersemester
180 h/Semester (Praktikum 60 h, Eigenarbeit 128 h,
Kompetenznachweis 2 h)
Studierende besitzen nach Abschluss des Praktikums Grundkenntnisse aus dem Bereich
der Analog- und Digitaltechnik und sind in der Lage, einfache Schaltkreise zu betrachten, zu
analysieren und zu verstehen. Begriffe wie Tief- und Hochpass, Register und Carry-Ripple-
Addierer sind den Studierenden geläufig. Weiterhin sind sie in der Lage, kombinatorische
und sequentielle Schaltungen zu entwerfen, mit entsprechenden Werkzeugen am PC zu
simulieren und in eine reale Hardware-Umgebung einzubetten. Die Studierenden haben
zudem Kenntnisse auf dem Gebiet der Mikroprozessor-Programmierung, insbesondere vor
dem Hintergrund, dass diese im Vergleich zu klassischen PCs in der Regel nur über
limitierte Ressourcen hinsichtlich Taktfrequenz, Befehlssatz und Speicher verfügen. Die
Studierenden haben ein grundlegendes Verständnis von „Hardware/Software-CoDesign“
und sind in der Lage, für eine gegebene Aufgabenstellung und eine zur Verfügung stehende
Hardware-Umgebung zu entscheiden, welche Aufgabenteile in Software und welche in
Hardware entwickelt werden sollen.
Lehrinhalt / Content of teaching
Während des Praktikums vertiefen die Studierenden in praktischen Versuchen die im
Verlauf des Studiums erworbenen, theoretischen Kenntnisse auf dem Gebiet der
technischen Informatik. Hierbei gliedert sich die Veranstaltung in folgende
Themenschwerpunkte:
� Grundlagen der Analog- und Digitaltechnik (20%):
Den Einstieg in das Praktikum bildet eine Versuchsreihe, in der mit grundlegenden
Bauteilen der Elektronik wie Widerständen, Kondensatoren und Transistoren einfache
Schaltungen aufgebaut und analysiert werden.
� Aufbau kombinatorischer und sequentieller Schaltkreise (40%):
Teile des systematischen Rechnerentwurfs werden in dieser Versuchsreihe in die Praxis
umgesetzt, insbesondere Dekodierer, Multiplexer, Register sowie ein einfacher Rechner,
der die Grundrechenarten Addition, Subtraktion und Multiplikation beherrscht, werden dabei
entwickelt. Wie im modernen Rechnerentwurf üblich werden die Schaltungen nicht aus
diskreten Logikgattern aufgebaut, sondern vollständig am PC entwickelt und simuliert, bevor
sie mit programmierbaren Bausteinen (FPGAs der Altera Cyclone II Serie) in eine
vorgegebene Hardware-Umgebung eingebettet werden. Neben der direkten Eingabe der