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Eingebettete Systeme (WPF im Masterstudiengang Industrial Informatics)
Inhalt der Veranstaltung
Thema der Veranstaltung sind modellbasierte Entwicklungsverfahren für
Eingebettete Systeme (ES). Hierbei wird der Schwerpunkt auf zwei sehr
verbreitete Arten von ES gelegt, nämlich den reaktiven Systemen, die häufig in
Steuerungssystemen eingesetzt werden, und den datenfluss-orientierten Systemen,
die z. B. bei der Codierung von Daten zur Anwendung kommen.
Die VL gliedert sich in folgende Teile:
1. Grundlagen
2. Entwicklung reaktiver Systeme
3. Entwicklung datenfluss-orientierter Systeme
Im ersten Teil der Veranstaltungen werden wichtige Eigenschaften von ES, wie
Funktionsmerkmale, Struktur und Realisierungsformen besprochen. Anhand
entsprechender Kriterien erfolgt eine Klassifizierung in Typen von ES. Der
Vorgang der modellbasierten Entwicklung von ES ist der Schwerpunkt des ersten
Teils. Hierzu werden zunächst einige Grundlagen und Begrifflichkeiten der
Entwicklungsmodellierung eingeführt und anschließend ein Vorgehensmodell für die
Entwicklung von ES definiert, dass auf Modellierung, Simulation und Synthese
beruht, und damit heute in der Praxis üblichen Entwicklungsverfahren entspricht.
Die Entwicklung reaktiver ES ist der Schwerpunkt des zweiten Vorlesungsteils. Es
werden Modelle besprochen, die bei der Modellierung und Entwicklung solcher
reaktiver ES zum Einsatz kommen. Dies sind Petri-Netze und Statecharts. Den
Schwerpunkt bildet die Entwicklung mit Hilfe von Statecharts. Syntax und
Semantik von Statecharts werden detailliert besprochen und deren Anwendung bei
der Entwicklung von ES erläutert. Abschließend erfolgt ein kurzer Einstieg in
das Werkzeug Rhapsody der Fa. IBM, dass die Entwicklung unter Zuhilfenahme von
UML-Statecharts unterstützt.
Im dritten Teil der Veranstaltung steht die Entwicklung von
datenflss-orientierten Systemen im Vordergrund. Hier werden zunächst
entsprechende Modelle, wie z. B. Datenflussgraphen eingeführt. Die Überführung
solcher Graphen in entsprechende HW- und SW-Architekturen mittels Synthese
stellt den Schwerpunkt dieses Teils dar. Besprochen werden Verfahren zur
Synthese, die in den Teilschritten der Synthese - nämlich der Allokation von
Ressourcen, der zeitlichen Einordnung und der Abbildung - zum Einsatz kommen.
Die Anwendung dieser Verfahren in Werkzeugen zum Entwurf digitaler Schaltungen
schließt diesen Teil ab.
Insgesamt zielt diese Veranstaltung darauf, die Abläufe bei der modellbasierten
Entwicklung von ES genauer kennen zu lernen und zu verstehen, welche Verfahren
bei der Überführung von Modellen in HW und SW in den entsprechenden
Entwicklungswerkzeugen zum Einsatz kommen.
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Fachbereich Technik
