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Vorlesung Prof. Dr. Sorin A. Huss Übungen Felix Madlener Prof. Dr. Huss Felix Madlener

Name	Eingebettete Systeme I (für Inf.) (Einführung in den methodischen Entwurf) Grundlagen des CAE/CAD II (für CE, IST)
Beginn der Vorlesung	13.10.2008
Uhrzeit	Montag, 16.15-17.55 Uhr
Veranstaltungsort	S2/02 - C205
Übung	Freitag, 13.30-15.10 in S2/02 - C205 Die erste Übung findet am 17.10.08 statt
Prüfung	Vorlesungsbegleitende Prüfung in Form von zwei Klausuren (hier anmelden) Achtung! Diese Anmeldung ersetzt keine (eventuell notwendige) verbindliche Anmeldung bei ihrem jeweiligen Prüfungssekreteriat. Erste Teilklausur: 16.01.09 während des Übungstermins Zweite Teilklausur: 23.2.09 um 13:00 Uhr Jeweils in Raum S2/02-C205 Die erste Teilklausur umfasst den Stoff bis zu Folie 4-44. Die Klausur dauert 40 Minuten.
Turnus	Jedes Wintersemester
Veranstaltungsform	V2+Ü2
Einordnung	Informatik (Bachelor/Master): Wahlpflichtbereich, Computer Microsystems Informatik (Diplom): Informatik IV Informationssystemtechnik: Wahlpflichtbereich, Systems on Chip und Embedded Systems
Forum	Link zum Forum der Fachschaft

News

19.12.08 Die erste Teilklausur umfasst den Stoff bis zu Folie 4-44. Die Klausur dauert 40 Minuten. Als Hilfsmittel ist ein nichtprogrammierbarer Taschenrechner zugelassen.

Lernziele

Eingebettete Systeme sind aus unserem Alltag nicht mehr wegzudenken und finden in sehr vielen Bereichen ihre Anwendung. Die große Verbreitung und vor allem die steigende Komplexität erfordert neue Modellierungstechniken und einen geänderten Entwurfsablauf. Dabei handelt es sich oft um gemischte Hardware- und Software-Systeme, was sich zusätzlich im Entwurfsablauf widerspiegelt. Es müssen Methoden bereitgestellt werden, Hardware und Software simultan und gleichberechtigt zu entwickeln und die Wechselwirkungen zu berücksichtigen.
Ziel ist, unterschiedliche Modellierungskonzepte und ihre Einsatzbereiche kennen zu lernen und ihre Vor- und Nachteile zu verstehen. Weiterhin sollen die Studierenden die neue Spezifikationssprache in diesem Bereich, SystemC, kennen, die zur Modellierung und Simulation verwendet wird und auf C++ basiert. Schließlich sollen Kenntnisse über Syntheseverfahren auf unterschiedlichen Abstraktionsebenen erworben werden.

Inhalte

Stoffplan (Übersicht):

1. Einführung (Folien als PDF)
   • Motivation
   • Zielarchitekturen
   • Sichtweisen und Abstraktionsebenen
   • Entwurfsablauf
2. HW/SW Ko-Entwurf (Folien als PDF)
   • Einführung
   • HW/SW-Partitionierung
   • Kommunikation
   • Laufzeitabschätzung
   • Zusammenfassung
3. Modelle und Begriffe (Folien als PDF)
   • Spezifikationsmodelle
   • Zusammenfassung
   • Begriffe
4. Spezifikationssprachen (Folien als PDF)
   • Anforderungen
   • SystemC
   • Zusammenfassung
5. Syntheseverfahren (Folien als PDF)
   • Einführung
   • Fundamentale HW-Syntheseprobleme
   • High-Level-Synthese
   • RT-Level-Synthese
6. Beispiele
   • Mobiler Roboter
   • Asteroids auf Vektordisplay

Übungen

1. Übung

Aufgabenblatt Musterlösung Folien

2. Übung

Aufgabenblatt Musterlösung Folien

3. Übung

Aufgabenblatt Musterlösung Folien

4. Übung

Aufgabenblatt Musterlösung Folien

5. Übung

Um die Übungen mit der Vorlesungen zu synchronisieren besteht Übung 5 nur aus zwei sehr kurzen Aufgaben. Danach findet bei Bedarf ein Repetitorium für Fragen der Studenten statt. Aufgabenblatt Musterlösung Folien

6. Übung

Aufgabenblatt Folien Musterlösung

7. Übung

Aufgabenblatt mit Code-Skelett (als zip)
Musterlösung
Hinweis: Über clientssh1.rbg.informatik.tu-darmstadt.de kann man remote mit SSH auf die Rechner der RBG zugreifen.

8. Übung

Aufgabenblatt mit Quellcode
Musterlösung mit Quellcode
Anstelle der Übung findet eine Sprechstunde im großen RBG-Poolraum statt.

9. Übung

Aufgabenblatt Quellcode
Musterlösung mit Quellcode
Anstelle der Übung findet eine Sprechstunde im großen RBG-Poolraum statt.

10. Übung

Folien

11. Übung

12. Übung

Für die Praxisaufgaben können entweder die Rechner der Rechnerbetriebgsgruppe (RBG) oder die Entwicklungsumgebung von SystemC.org verwendet werden.

Forum

Die Informatik-Fachschaft stellt für sämtliche Vorlesungen ein Forum zur Verfügung. Das Forum dieser Vorlesung ist hier zu finden. Es ist für Fragen, Kommentare und Anregungen zu der Veranstaltung gedacht. Fragen können entweder von Kommilitonen oder von auch von den Veranstaltern beantwortet werden.

Referenzen

Relevante Literatur:

1. D. D. Gaiski: Specification and Design of Embedded Systems, Prentice Hall, 1994
2. J.Teich: Digitale Hardware/Software-Systeme. Springer-Verlag, 1997
3. R.Lipsett, C.Schaefer, C.Ussery: VHDL - Hardware Description and Design, Kluwer Academic Publishers, 1989
4. D. Bleck, M. Goedecke, S. Huss, K. Waldschmidt: Praktikum des modernen VLSI-Entwurfs, B. G. Teubner, 1996
5. T.Grötker, S.Liao, G.Martin, S.Swan: System Design with SystemC, Kluwer Academic Publishers, 2002
6. W. Wolf: Computers as Components, Morgan Kaufmann Publishers 2001

Petrinetze

1. Kurze Einführung in Petrinetze mit praktischen Beispielen

SystemC

1. SystemC.org
2. IEEE1666 SystemC Language Reference Manual
3. SystemC 2.1 Language Reference Manual (2.6 MB, ~480 Seiten)
4. SystemC Skelett (als tar.bz2) (als zip)

Weitere Links

1. OpenCores Webseite mit vielen kostenlosen IP Cores

Vorlesungssprache

Deutsch

Vorraussetzungen zur Teilnahme

Grundkenntnisse im Logischen Entwurf digitaler Systeme und objekt-orientierter Programmierung

Leistung

Vorlesung: benotete Klausur
Hörsaalübungen und praktische Übungen
CPs: 6,0