Technische Informatik 3 - Hardware Programmierung

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Kürzel

TI3

Modulnummer

n.n.

Leistungspunkte (Credits)

5 CP

Workload

150 Stunden

Semesterwochenstunden

4 SWS

Turnus

jedes Wintersemester

Unterrichtssprache

Englisch

Aktuelle Informationen wie Vorlesungstermine, Räume oder aktuelle Dozent*innen und Übungsleiter*innen

 

Lehrveranstaltungen

  • Hardware Programming – Vorlesung (2 SWS)
  • Hardware Programming – Übung (2 SWS)

Modulbeauftragte/r, aktuelle Dozent*innen und Übungsleiter*innen
Empfohlene Vorkenntnisse
Inhalte der Module Informatik 1 – Programmierung, Informatik 2 – Algorithmen und Daten-strukturen, Technische Informatik 1 – Rechnerarchitektur und Technische Informatik 2 – Digitaltechnik.
Teilnahmevoraussetzungen
keine
Lernziele (Lerning Outcomes)
Die Studierenden sollen Kenntnisse über technische Herausforderungen bei der anwendungsbezogenen Entwicklung von eingebetteten Systemen sowie des Internet of Things erlernen. Im Vordergrund der Veranstaltung stehen die maschinennahe Programmierung sowie die problemgerechte Integration von Aktorik und Sensorik.

Nach dem erfolgreichen Abschluss des Moduls

  • kennen Studierende das Entwicklungs- und Programmiermodell sowie spezifische Eigenschaften von Mikrocontrollern als zentrale Grundlage eines eingebetteten Systems
  • haben Studierende die Fähigkeit zur maschinennahen Programmierung eines ausgewählten Mikrocontrollers zur Realisierung grundlegender Steuerprozesse sowie für die umgebende Peripherie
  • erlernen Studierende Kommunikations- und Interaktionskonzepte (z.B. serielle Kommunikation via UART, SPI, PCIe etc.) mit externen Komponenten
  • können Studierende nebenläufige Prozesse strukturieren, in Systemen integrieren sowie damit verbundene potenzielle Probleme verstehen
  • sind Studierende in der Lage, komplexe anwendungsnahe Anforderungen mittels ausgewählter Hardwarekomponenten in ein eingebettetes System zu realisieren

Inhalt
Die Entwicklung von komplexen eingebetteten Systemen in Form einer zentralen Steuereinheit mit unterschiedlicher Sensorik und Aktorik spielen in vielen Anwendungen eine zentrale Rolle. In der Veranstaltung „Technische Informatik 3“ werden die vielfältigen Aufgabentypen und Realisierungsmöglichkeiten eines eingebetteten Systems sowie dessen anwendungsnaher Entwurf und Implementierung behandelt.

Ein besonderes Gewicht in der Veranstaltung wird dabei auf ein anwendungsnahes Beispiel aus der Robotik gelegt, bei der viele der genannten Eigenschaften, Programme und Peripherie entwickelt und gesamtheitlich integriert werden müssen, um die Fähigkeiten eines einfachen Robotersystems auf vorhandener Hardware nachzubilden.

Lernformen
Vorlesung (als Folien und Tafelvortrag) und Übungen, bei denen die vorgestellten Konzepte und Techniken praktisch an unterschiedlichen Hardware-Architekturen umgesetzt werden. Die Übungen beinhalten Elemente der Gruppen- und Projektarbeit
Prüfungsformen
Schriftliche Modulabschlussprüfung über 120 Minuten
Vorraussetzung für die Vergabe von Kreditpunkten
Bestandene Modulabschlussprüfung und erfolgreiche Teilnahme an den Übungen
Empfohlene Literatur
P. Marwedel: „Eingebettete Systeme“, Springer Verlag