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Embedded Systems

Modulbezeichnung:
Bezeichnung des Moduls innerhalb des Studiengangs. Sie soll eine präzise und verständliche Überschrift des Modulinhalts darstellen.
Embedded Systems
Modulbezeichnung (engl.): Embedded Systems
Studiengang:
Studiengang mit Beginn der Gültigkeit der betreffenden ASPO-Anlage/Studienordnung des Studiengangs, in dem dieses Modul zum Studienprogramm gehört (=Start der ersten Erstsemester-Kohorte, die nach dieser Ordnung studiert).
Mechatronik/Sensortechnik, Bachelor, ASPO 01.10.2020
Code: MST2.EMS
SAP-Submodul-Nr.:
Die Prüfungsverwaltung mittels SAP-SLCM vergibt für jede Prüfungsart in einem Modul eine SAP-Submodul-Nr (= P-Nummer). Gleiche Module in unterschiedlichen Studiengängen haben bei gleicher Prüfungsart die gleiche SAP-Submodul-Nr..
P231-0041
SWS/Lehrform:
Die Anzahl der Semesterwochenstunden (SWS) wird als Zusammensetzung von Vorlesungsstunden (V), Übungsstunden (U), Praktikumsstunden (P) oder Projektarbeitsstunden (PA) angegeben. Beispielsweise besteht eine Veranstaltung der Form 2V+2U aus 2 Vorlesungsstunden und 2 Übungsstunden pro Woche.
4VU (4 Semesterwochenstunden)
ECTS-Punkte:
Die Anzahl der Punkte nach ECTS (Leistungspunkte, Kreditpunkte), die dem Studierenden bei erfolgreicher Ableistung des Moduls gutgeschrieben werden. Die ECTS-Punkte entscheiden über die Gewichtung des Fachs bei der Berechnung der Durchschnittsnote im Abschlusszeugnis. Jedem ECTS-Punkt entsprechen 30 studentische Arbeitsstunden (Anwesenheit, Vor- und Nachbereitung, Prüfungsvorbereitung, ggfs. Zeit zur Bearbeitung eines Projekts), verteilt über die gesamte Zeit des Semesters (26 Wochen).
5
Studiensemester: 4
Pflichtfach: ja
Arbeitssprache:
Deutsch
Prüfungsart:
Klausur 120 min.

[letzte Änderung 21.01.2020]
Verwendbarkeit / Zuordnung zum Curriculum:
Alle Studienprogramme, die das Modul enthalten mit Jahresangabe der entsprechenden Studienordnung / ASPO-Anlage.

MST2.EMS (P231-0041) Mechatronik/Sensortechnik, Bachelor, ASPO 01.10.2019 , 5. Semester, Pflichtfach
MST2.EMS (P231-0041) Mechatronik/Sensortechnik, Bachelor, ASPO 01.10.2020 , 4. Semester, Pflichtfach
Arbeitsaufwand:
Der Arbeitsaufwand des Studierenden, der für das erfolgreiche Absolvieren eines Moduls notwendig ist, ergibt sich aus den ECTS-Punkten. Jeder ECTS-Punkt steht in der Regel für 30 Arbeitsstunden. Die Arbeitsstunden umfassen Präsenzzeit (in den Vorlesungswochen), Vor- und Nachbereitung der Vorlesung, ggfs. Abfassung einer Projektarbeit und die Vorbereitung auf die Prüfung.

Die ECTS beziehen sich auf die gesamte formale Semesterdauer (01.04.-30.09. im Sommersemester, 01.10.-31.03. im Wintersemester).
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):
MST2.ELE Elektronik
MST2.IN1 Informatik für Ingenieure 1
MST2.IN2 Informatik für Ingenieure 2


[letzte Änderung 12.04.2021]
Als Vorkenntnis empfohlen für Module:
Modulverantwortung:
Prof. Dr.-Ing. Barbara Hippauf
Dozent/innen: Prof. Dr.-Ing. Barbara Hippauf

[letzte Änderung 01.10.2020]
Lernziele:
Die Studierenden sind in der Lage, einfache bis mittelkomplexe Anforderungen / Aufgabenstellungen eingebetteter Systeme zu analysieren und die daraus resultierenden Teilprobleme zu beschreiben. Sie können anhand dieser Analyse einen Systementwurf erstellen, d.h. einen passenden Mikrocontroller auswählen und in der Programmiersprache C die notwendige Firmware entwickeln, testen und in Betrieb nehmen. Die Studierenden kennen den Aufbau und die Funktionsweise von Mikrocontrollern und wissen, wie diese in eine Schaltung integriert werden. Sie verstehen, wie projektspezifische Anforderungen hinsichtlich Energie- und Kosteneffizienz umgesetzt werden.

[letzte Änderung 29.03.2019]
Inhalt:
Grundlagen eingebetteter Systeme
Grundsätzlicher Aufbau eines Mikrocontrollers (CPU, Peripherie, Speicher)
Werkzeuge für Cross-Target-Entwicklung, Debugger
Spezifische Aspekte der Softwareentwicklung auf limitierten Plattformen, Abwägung Performance/Speicherbedarf
Programmierstil, best practices, wichtige Algorithmen und Datenstrukturen, Aufbau der Software / Firmware
Hardwarenahe Softwareentwicklung, auf Registerebene
Interne Peripherie, welche typischerweise in Mikrocontrollern vorkommt (UART/SPI/I2C/CAN/GPIO/Timer&Counter/EEPROM/Clock,...)
Verschaltung eines Mikrocontrollers mit der Umgebung ("Einbettung")
Sicherheitsaspekte (Safety/Security)
Energieeffizienz

[letzte Änderung 29.03.2019]
Weitere Lehrmethoden und Medien:
Vorlesung mit Präsenzübungen

[letzte Änderung 29.03.2019]
Literatur:
http://openbook.rheinwerk-verlag.de/c_von_a_bis_z/
Rüdiger Asche: Embedded Controller: Grundlagen und praktische Umsetzung für industrielle Anwendungen
Bringmann, Lange, Bogdan: Eingebettete Systeme: Entwurf, Modellierung und Synthese
Wiegelmann: Softwareentwicklung in C für Mikroprozessoren und Mikrocontroller: C-Programmierung für Embedded-Systeme
Passig, Jander: Weniger schlecht programmieren


[letzte Änderung 29.03.2019]
 
[Thu Nov 21 09:43:21 CET 2024, CKEY=m3MST2.EMS, BKEY=mst4, CID=MST2.EMS, LANGUAGE=de, DATE=21.11.2024]