Embedded Systems
Modul im Masterstudiengang Elektrotechnik und Management (M.Eng.)

Die Studenten verstehen die wichtigsten Probleme bei der Abbildung von Algorithmen auf eine konkrete Hardware. Sie können elementare Verfahren zur Lösung solcher Probleme bei Echtzeit-Vorgaben und begrenzten Ressourcen anwenden. Die Studenten sind in der Lage in Hochsprachen umgesetzte Algorithmen für eingebettete Systeme hinsichtlich ihres Ressourcenverbrauchs zu analysieren.

1. Merkmale eingebetteter Systeme

•  Verlässlichkeit
•  Echtzeitverarbeitung
•  Effizienz
•  Kosten

2. Entwurfsprozesse für Eingebettete Systeme

•  Arten eingebetteter Systeme
• Organisation des Entwicklungsprozesses
•  Definition Entwurfsziele

3. Algorithmen und Architekturen

•  Darstellungen von Algorithmen
•  Controll-Datenflussgraphen
•  Optimierungen von Algorithmen
•  Parallelisierung

4. Realisierungen auf einem Hard-Software System

•  Bindung von Aktivitäten an Raum und Zeit
•  Scheduling zur Compile- und zur Laufzeit
• Scheduling unabhängiger Prozesse
•  Rate-Monotonic Scheduling
•  Ressourcenplanung
•  Systems on Chip

5. Softwareentwicklung für eingebettete Systeme in C/C++

• Informationsabbildung im Speicher
•  Abschätzung des Ressourcenverbrauchs
•  spezielle Techniken für Mikrocontrollersysteme
•  Fehlervermeidung und Qualitätssicherung

6. Spezielle Hardwarekomponenten

• erweiterte Computerarithmetik
•  Auswirkung der begrenzten Rechnergenauigkeit
•  Performance und Power bei Hard- und Softwarelösungen
•  Synthese applikationsspezifischer Prozessorkerne
•  Coprozessoren, Prozessor Arrays

7. Betriebssysteme für eingebettete Systeme

8. Anwendungen

•  Automotive (Motorsteuerung)
• Eingebettete Systeme in der Biomedizintechnik (Bildgebende Verfahren in Diagnose und Therapie)
• Kommunikationstechnik (Mobiltelefone)
•  Automatische Steuerung (Robotertechnik, Raumfahrzeuge)