IIR5005 Hardware für eingebettete Systeme

Modulverantwortliche
  • Prof. Dr. Ing. Diethelm Bienhaus
Lehrende
  • Prof. Dr. Hellwig Geisse
  • Ralf Kendl
Notwendige Voraussetzungen zur Teilnahme

Keine

Empfohlene Voraussetzungen zur Teilnahme

Kenntnisse aus der Digitaltechnik und programmierbaren Logik

Kurzbeschreibung

Die Prinzipien des Entwurfs digitaler Hardware werden vorgestellt und in Projekten praktisch umgesetzt.

Inhalte
  • Digitaltechnik: Kombinatorische und sequentielle Digitalschaltun- gen, endliche Automaten, Speicher, programmierbare Logikbausteine
  • Rechnerarchitektur: Performance-Messung, Instruction-Set- Architecture, Arithmetik, Datenpfad und Steuerung, Pipelining, Caches, Eingabe/Ausgabe
  • Werkzeuge: Hardware-Beschreibungssprachen, Simulatoren, Synthesewerkzeuge, Verifikation
Qualifikations- und Lernziele

Fachkompetenzen

  • Die Studierenden können die wichtigsten Prinzipien und Verfahren beim Entwurf der Hardware eingebetteter Systeme beschreiben.
  • Sie können Grundlagen und Konzepte zum Entwurf eingebetteter Systeme sowie Anforderungen an unterschiedliche Hardware-Plattformen erklären.

Methodenkompetenzen (fachlich & überfachlich)

  • Die Studierenden können eigene I/O-Komponenten im Team entwickeln und zusammen mit einem vorgegebenen Softcore-Prozessor auf einem FPGA integrieren.
  • Sie können in einem vorgegebenen Zeitrahmen Ergebnisse erarbeiten und diese präsentieren.

Sozialkompetenzen

  • Die Studierenden können in Gruppen kooperativ und effektiv Lösungen für Aufgabenstellungen beim Entwurf eingebetteter Systeme entwickeln.
  • Sie können den eigenen Standpunkt mit fundierten theoriegestützten Argumenten in Diskussionen zu Designentscheidungen überzeugend vertreten.

Selbstkompetenzen

  • Die Studierenden können sich selbstständig neues Wissen aneignen.
  • Sie können bestehende Hardware-Plattformen anhand der erlernten Kriterien analysieren und beurteilen.
ECTS-Leistungspunkte (CrP)
  • 6 CrP
  • Arbeitsaufwand 180 Std.
  • Präsenzzeit 60 Std.
  • Selbststudium 120 Std.
Lehr- und Lernformen
  • 4 SWS
  • Seminaristischer Unterricht 2 SWS
  • Praktikum 2 SWS
  • Projektarbeit
Studiensemester
  • Informatik (M.Sc. 2022)
  • Ingenieur-Informatik (M.Sc. 2022)
Dauer
1 Semester
Häufigkeit des Angebots
Einmal im Jahr
Unterrichtssprache
Deutsch
Bonuspunkte

Nein

Bonuspunkte werden gemäß § 9 (4) der Allgemeinen Bestimmungen vergeben. Art und Weise der Zusatzleistungen wird den Studierenden zu Veranstaltungsbeginn rechtzeitig und in geeigneter Art und Weise mitgeteilt.

Prüfungsleistungen

Prüfungsvorleistung: Keine

Prüfungsleistung: Projektarbeit (Präsentation und Ergebnisse der Projektarbeit)

Benotung
Die Bewertung des Moduls erfolgt gemäß §§ 9, ggf. 12 (Teilleistungen), ggf. 18 (Arbeiten, Kolloquien) der Allgemeinen Bestimmungen (Teil I der Prüfungsordnung).
Verwendbarkeit
Gemäß § 5 der Allgemeinen Bestimmungen (Teil I der Prüfungsordnung) Verwendbarkeit in allen Masterstudiengänge der THM möglich.
Literatur, Medien
  • Harris, D.; Harris, S.: Digital Design and Computer Architecture. Morgan Kaufman.
  • Patterson, D. A.; Hennessy, J. L.: Computer Organization&Design. The Hardware/Software Interface. Morgan Kaufman.
  • Gessler, R.: Entwicklung Eingebetteter Systeme. Vergleich von Entwicklungsprozessen für FPGA- und Mikroprozessor-Systeme Entwurf auf Systemebene. Springer Fachmedien.
  • Kesel, F.: FPGA Hardware-Entwurf. Schaltungs- und System-Design mit VHDL und C/C++. De Gruyter Oldenbourg.

Rechtliche Hinweise