Eingebettete Systeme
Vorlesung:
- Vorlesung: Mo 11:00 - 14:00, Rob. Mayer-Str 11-15 - SR11, erstmals am 16. Oktober 2023
- Übung: Mi 13:00 - 14:00 s.t., Rob. Mayer-Str 11-15 - SR9.
- Die Termine, an denen Übungen stattfinden, werden rechtzeitig in der Vorlesung bekannt gegeben.
Materialien:
- Alle Unterlagen zur Vorlesung (Folien, Übungsblätter etc.) finden Sie im Moodle-Kurs.
Inhalt
Eingebettete Systeme treten heute in vielen technischen und zunehmend auch biologischen Systemen auf. Ihre Anwendungsbereiche haben in den letzten Jahren stark zugenommen. Als eingebettete Systeme (embedded systems) werden heterogene Systeme bezeichnet, die aus einem oder mehreren vernetzten Rechnerkernen sowie digitaler und analoger Hardware bestehen. Sie können auch noch eine Vielzahl weiterer Systemkomponenten, je nach Anwendungsfall, enthalten. Charakteristisch ist der hohe Anteil an Software. Eingebettete Systeme erfordern Modellierungen und Entwurfsmethoden, die sich sehr stark von den Methoden unterscheiden, die für homogene oder universelle Rechnersysteme entwickelt wurden.
Die Vorlesung befasst sich in ihrem ersten Teil mit den Modellierungs- und Beschreibungskonzepten für derartige heterogene Systeme. Diese Konzepte werden häufig auch als hybride Modelle bezeichnet. Petri-Netze spielen in diesem Zusammenhang ebenfalls eine besondere Rolle. Als typische Entwurfsmethodik wird, auf der Basis der Mehr-Formalismen Modellierung, eine schrittweise interaktive Verfeinerung bevorzugt. Der zweite Teil der Vorlesung wendet sich den Zielarchitekturen und der Implementierung zu. Es werden überwiegend Standardbausteine und generische Architekturen verwendet, typisch ist aber die Optimierung und das Zuschneiden der Lösung auf die spezielle Anwendung. Die Vorgehensweise wird oft auch als Hardware-Software Codesign bezeichnet. Dazu ist es erforderlich, die Standardbausteine anzupassen, beispielsweise durch individuelle Anwendungssoftware, durch Anwender programmierbare oder anwendungsspezifische integrierte Bausteine und durch gemischt analog-digitale Funktionen zur Ankopplung an den technischen Prozess.
Vor diesem Hintergrund lauten die Themenbereiche der Vorlesung:
- Systemgrundlagen
- Modellierung und Beschreibungsmittel
- Spezifikation und Entwurf
- Zielarchitekturen (Analoge und digitale Komponenten)
Lernziele: Im Vordergrund steht das Verständnis für die besonderen Methoden des Entwurfs, der Modellierung und Implementierung heterogener eingebetteter Systeme. Die Modellierung als Voraussetzung für die Spezifikation und die Zielarchitekturen als Voraussetzung für die Implementierung werden sowohl in den Grundlagen als auch in der Vertiefung erarbeitet. Dabei wird besonders auf die Paradigmen der Heterogenität und Adaptivität eingegangen. Kenntnis konkreter Anwendungsszenarien.
Dozenten
- Prof. Dr. Uwe Brinkschulte
- Apl. Prof. Dr. Mathias Pacher
