Entwurf und Synthese Eingebetteter Systeme

Lec­turer	Oliver Bring­mann HeadOliver Bring­mann
Lec­ture	Mittwoch, 10 c.t. - 12 Uhr Hörsaal A104
In­struc­tors	Adrian Frischknecht AlumniAdrian Frischknecht Patrick Schmid Re­searcherPatrick Schmid
Tu­to­r­ial	Mittwoch, 12 c.t. - 14 Uhr Hörsaal A104
Amount	Vor­lesung + Übun­gen (6LP)
Course ID	IN­F4312
Entry in course cat­a­log	Alma
Learn­ing Plat­form	Ilias

Beschrei­bung

Einge­bet­tete Sys­teme haben im let­zten Jahrzehnt die Veränderun­gen in der Daten-, Kom­mu­nika­tions- und Au­to­mo­bil­tech­nik stark geprägt und sind zu einem fes­ten Be­standteil des täglichen Lebens gewor­den. In diesem Modul wer­den die spez­i­fis­chen Hard­ware-As­pekte von Einge­bet­teten Sys­te­men be­han­delt. The­men sind: IC-Tech­nolo­gien für Einge­bet­tete Sys­teme, Hard­ware-En­twurf­s­meth­o­den, Mod­el­lierungskonzepte und Sim­u­la­tion­s­meth­o­den mit Hard­warebeschrei­bungssprachen. Ferner wer­den die Kom­mu­nika­tion zwis­chen Prozessen und Mod­ulen in­ner­halb eines Chips be­han­delt, ver­schiedene Syn­chro­ni­sa­tion­sarten aufgezeigt sowie On-Chip-Bussys­teme aus der Praxis vorgestellt. Ein Schw­er­punkt bildet die au­toma­tisierte Schal­tungssyn­these aus Hard­ware- und Sys­tem­beschrei­bungssprachen (VHDL, Ver­ilog und Sys­temC) bzw. Soft­ware-Pro­gram­mier­sprachen (C/C++). Zunächst wer­den die Reg­is­ter-Trans­fer-Syn­these, die Logiksyn­these und die Tech­nolo­gieab­bil­dung the­ma­tisiert. An­schließend wer­den die Konzepte der Ar­chitek­tursyn­these (High-Level-Syn­these) mit den grundle­gen­den Al­go­rith­men zur tak­tzyk­len­ge­nauen Ablauf­pla­nung und Ressourcen-Bindung vorgestellt. Mit Hilfe von Hard­warebeschrei­bungssprachen wie VHDL und Ver­ilog wer­den Meth­o­den zur Mod­el­lierung und Sim­u­la­tion Einge­bet­teter Sys­teme ver­mit­telt, die durch eigenständige Ar­beit in den Übun­gen entsprechend ange­wandt und ver­tieft wer­den.

The­men dieser Vor­lesung sind:

1. En­twurf­s­meth­o­den von Einge­bet­teten Sys­te­men
2. Die Hard­warebeschrei­bungssprache VHDL
3. Kom­mu­nika­tion und Busse
4. Reg­is­ter-Trans­fer-Syn­these
5. High-Level-Syn­these

Be­merkung

Diese Mas­ter­ver­anstal­tung eignet sich auch sehr gut als Wahlpflichtver­anstal­tung im Bere­ich Tech­nis­che In­for­matik in den Bach­e­lor-Stu­di­engängen.

Lit­er­atur

• O. Bring­mann, W. Lange, M. Bog­dan: Einge­bet­tete Sys­teme: En­twurf, Syn­these und Edge AI, De Gruyter Old­en­bourg, 4. übe­rar­beit­ete Au­flage, 2022.
• J. Teich, C. Haubelt: Dig­i­tale Hard­ware/Soft­ware-Sys­teme: Syn­these und Op­ti­mierung; Springer 2007.
• G. De Micheli: Syn­the­sis and Op­ti­miza­tion of Dig­i­tal Cir­cuits. Mc­Graw-Hill, 1994.