Entwurfsmethodik Eingebetteter Echtzeitsysteme
Allgemeines
Eingebettete Systeme sind weltweit die am meist verbreiteten Rechensysteme und überall im täglichen Leben, wie z.B. im Automobil, DVD-Player, Telefon, etc., zu finden. Das Hauptmerkmal dieser Systeme ist die Integration eines Rechensystems in einen bestimmten technischen Kontext was zu besonderen Herausforderungen bei der Entwicklung führt. In der Vorlesung wird auf verschiedene eingebettete Systeme sowie deren Modellierung, Analyse und Optimierung eingegangen.
Lernziele
Die Studierenden sollen die theoretischen Grundlagen, welche für die Verifikation, Analyse und Optimierung eingebetteter Systeme notwendig sind, erlernen. Im besonderen sollen die Studierenden grundlegende Kenntnisse in der formalen Echtzeitverifikation erlangen.
Leistungsnachweise und Notenbildung
Mündliche oder schriftliche Prüfung (abhängig von Teilnehmerzahl). Die Modulnote ergibt sich durch das Ergebnis der Prüfung.
Literatur
- Jürgen Teich, Digitale Hardware/Software Systeme, Springer
- Peter Marwedel, Eingebette Systeme, Springer
- Zbigniew Michalewicz und David B. Fogel, Modern Heuristics, Springer
- Giorgio Buttazzo, Hard Real-Time Computing Systems, Springer
Semesterspezifische Informationen
Termine
Die Veranstaltung findet während der Vorlesungszeit an folgenden Terminen statt:
Wochentag Uhrzeit Raum Anmerkungen
Donnerstags | 14:00 - 16:00 | O27/2203 | grundsätzlich Vorlesung |
Freitags | 12:00 - 14:00 | O27/2203 | grundsätzlich Übungen |
Änderungen
Kontakt
Betreuer: | Florian Hock |
Verantwortlicher: | Frank Slomka |
Skript
Das Skript zur Vorlesung steht über das Skriptdrucksystem der SGI zum ausdrucken zur Verfügung.
Übungsbetrieb
Zunächst werden reguläre Übungsblätter zur Bearbeitung angeboten. In der ersten Tabelle in der rechten Spalte der Seite sind die geplanten Übungstermine in der Tabellenspalte Datum aufgelistet. Am 16.10.2015 findet keine Übung statt. Die in der Zukunft liegenden Termine sind als vorläufig zu betrachten, da sie sich gegebenenfalls ändern können. In der Tabellenspalte Ausgabe bzw. Abgabe ist das Übungblatt angegeben welches zum genannten Termin zur Bearbeitung zur Verfügung gestellt wird bzw. zur Abgabe (optional) erwartet und besprochen werden wird. Nach den regulären Übungsblätter sind Präsenzübungen vorgesehen welche im Pool des Instituts (O27/311) stattfinden werden.
Abgabe von bearbeiteten Übungsblätter
Vor Beginn eines Übungstermin besteht die Möglichkeit das vollständig bearbeitete Übungsblatt abzugeben. Um ein Übungsblatt vollständig bearbeitet zu haben, muss aus der Abgabe ersichtlich werden, dass die Person sich mit jeder Aufgabe auseinandergesetzt hat. Die abgegebenen Übungsblätter werden weder gewertet noch korrigiert. Wird jedoch auf der Abgabe der Name und eine persönliche E-Mail Adresse (@uni-ulm.de) angegeben, so wird der Lösungvorschlag für das Übungsblatt der Person zugesandt.
Zulassungsvoraussetzung für die Prüfung
Dies ist das erreichen einer Quote bei der Anwesenheit zu Übungsterminen. Die genaue Quote wird noch festgelegt werden. Sie wird sich voraussichtlich im Bereich von ca. 70 % - 80 % befinden. Personen die zu einem Übungstermin verhindert sind, können wie oben beschrieben das vollständig bearbeitete Übungsblatt abgeben. Dadurch werden sie für diesen Übungstermin als anwesend gewertet. Aufgrund der benötigten Software ist es bei Präsenzübungen unter Umständen schwierig bis unmöglich ein vollständig bearbeitetes Übungsblatt im Vorfeld abzugeben. Grundsätzlich können die Präsenzübungen auch außerhalb der vorgesehenen Übungsterminen im Pool des Instituts bearbeitet werden. Dadurch können die Übungsblätter auch von Personen bearbeitet werden welche zu den Terminen der Präsenzübungen vehindert sind. Die Nutzung des Pools ist für gewöhnlich möglich solange ein Mitarbeiter am Institut anwesend ist. Um für den nicht wahrgenommenen Übungstermin als anwesend gewertet zu werden, müssen sich die Personen beim Betreuer melden, falls sie die Präsenzübung außerhalb des vorgesehenen Übungstermin bearbeiten.
Auch bei Anwesenheit während den Übungsterminen wird empfohlen die angebotenen Übungsblätter vorher vollständig bearbeitet zu haben.
Lehrvideos
Die Lehrvideos können nur innerhalb des Uni Netzwerkes abgerufen werden.
Kapitel 1
- Apollo 11 - Echtzeit und die Mondlandung
- Was ist ein eingebettetes System?
- Echtzeitbedingungen am Beispiel des Sonar
- Galileis Fallexperiment
- Navigation mit Längen- und Breitengrad
- Umsegelung von Kap Hoorn im Jahr 1741
- Die Lösung des Längengradproblems
- Was ist eine Uhr?
- Driften von Uhren in eingebetteten Systemen
Kapitel 2
- Plattformbasierter Entwurf
- Prozessorarchitekturen eingebetteter Systeme
- ISP - Instruction Set Processor
- ASIP - Application Specific Instruction Set Processor
- ASP - Application Specific Processor
- Mehrzieloptimierung nach Pareto
- Architekturauswahl
- Übersicht zur Entwurfsraumexploration
- Modellgestützter Systementwurf