Prinzipien und Komponenten Eingebetteter Systeme (PKES)

wahlobligatorisch:: CV-B 5; CV-I ab 5; CSE-B 5; IF-B 5; IF-I ab 5; INGIF-I ab 5; WIF-B 5; WIF-I ab 5
2 SWS V + 2 SWS Ü; ECTS : 5

Termine

Veranstaltung	Zeit	Raum	Dozent
Vorlesung	Mi 09:00 - 11:00	G29-307	Prof. Dr. Jörg Kaiser
Übungen	Di 09:00 - 11:00	G29-334	Michael Schulze
Übungen	Mi 11:00 - 13:00	G29-334	Sebastian Zug

Zugangsvoraussetzungen

Vordiplom
VL Technische Informatik II

Lehrinhalte

Momentan sind mehr als 5.000.000.000 Prozessoren weltweit im Einsatz. Davon is weniger als 1% 'sichtbar', d.h. werden als Prozessoren in PCs und Workstations genutzt. Die meisten der Prozessoren sind eingebettet, oft in einen Gegenstand unseres täglichen Lebens, wie z.B. Handys, Toaster, Armbanduhren, Autos, etc. Sie benötigen spezielle Funktionen, um mit ihrer Umwelt zu interagieren und haben strikte Beschränkungen was Speicher, Performance und Stromverbrauch angeht. Darüber hinaus muss die Software, die auf diesen Systemen abläuft, zuverlässig sein und rechtzeitig auf relevante Ereignisse reagieren können. Ziel der Vorlesung ist es, ein Verständnis der grundlegenden Probleme eingebetteter Systeme, die sich aus der Vorhersagbarkeit des Systemverhaltens und der Beschränkung von Ressourcen ergeben, zu vermitteln. Die Vorlesung behandelt dazu Konzepte, Techniken und Komponenten von eingebetteten Systeme.

Komponenten eingebetteter Systeme:: - Die Instrumentierungsschnittstelle: Sensoren und Aktoren; - Architektur und Funktionseinheiten von Micro-Controllern
Konzepte zur vorhersagbaren Ressourcenkontrolle:: - Modelle vorhersagbarer Datenverarbeitung; - Prozesse und Scheduling; - Resourcenkontrolle und Synchronisation; - Adaptive Mechanismen bei der Resourceneinplanung
Grundlagen der Betriebssysteme für eingebettete Anwendungen:: - Architektur von Betriebssystemen; - Betriebssystemfamilien und Konfiguration; - Prozesszustände und Interprozekommuniation
Fallbeispiele für eingebettete Betriebssysteme

Vorlesungsfolien (im PDF-Format)

zusätzliche Literatur (OSEK-Manual)

Interessantes

Risk Forum: What really happened on Mars Rover Pathfinder

Übung

Die Vorlesung und Übungen werden zusätzlich durch Veröffentlichungen, Paper und technische Dokumente unterstützt. Desweiteren ist auf der Seite Entwicklungsumgebung beschrieben, wie Ihr euch eine Entwicklungsumgebung auf eurem eigenen Rechner einrichtet.

Theoretische Übungsblätter

09.10.2007 (Abgabe 23.10.2007) 1. Aufgabenblatt
23.10.2007 (Abgabe 06.11.2007) 2. Aufgabenblatt
06.11.2007 (Abgabe 20.11.2007) 3. Aufgabenblatt
20.11.2007 (Abgabe 04.12.2007) 4. Aufgabenblatt
04.12.2007 (Abgabe 18.12.2007) 5. Aufgabenblatt
18.12.2007 (Abgabe 15.01.2008) 6. Aufgabenblatt

Praktische Übungsblätter

Hinweis: Änderung des Programmierens der R-Boards

16.10.2007 (Abgabe 23.10.2007) 1. praktisches Aufgabenblatt
23.10.2007 (Abgabe 06.11.2007) 2. praktisches Aufgabenblatt
06.11.2007 (Abgabe 27.11.2007) 3. praktisches Aufgabenblatt
27.11.2007 (Abgabe 18.12.2007) 4. praktisches Aufgabenblatt
18.12.2007 (Abgabe 22.01.2008) 5. praktisches Aufgabenblatt

Empfohlene Literatur

Michael Barr:: "Programming Embedded Systems in C and C++", 1st ed, O'REILLY, January 1999
Fred G. Martin:: "Robotic Explorations", Prentice Hall, Inc.
Lewin A. R. W. Edwards:: "Open-Source Robotics and Process Control Cookbook", Elsevier, 2005
Arnold S. Berger:: "Embedded Systems Design", CMP Books, 2002
John Catsoulis:: "Embedded Hardware", 1st ed., O'REILLY, November 2002
Matthias Kalle Dalheimer & Torsten Wilhelm: "Praktische C++-Programmierung, O'REILLY, November 2003

Entsprechende weiterführende Literatur wird ebenfalls in der Vorlesung bekanntgegeben.

Eingebettete Systeme und Betriebssysteme