Lehre
Mitglieder des Lehrstuhls Informatik 12 (eingebettete Systeme) beteiligen
sich v.a. an der Ausbildung in Technischer Informatik. Die folgenden Lehrveranstaltungen
werden mehr oder weniger regelmäßig angeboten:
-
Vorlesungen/Übungen
- Rechnerstrukturen
Diese Veranstaltung ist ab dem WS 2001/2002 für das erste Studiensemester
von Informatikstudierenden vorgesehen. Die Vorlesung deckt die folgenden
Inhalte ab: Boolesche Algebra, Gatterschaltungen, Elementare Rechnerdatentyen,
Von-Neumann-Rechner, Assemblerprogrammierung, Mikoprogrammierung, Fließbänder,
Speicherverwaltung, Ein-/Ausgabeorganisation. Die Vorlesung folgt teilweise
dem Buch Hennessy/Patterson: Computer Organization - The hardware/software
interface, Morgan Kaufmann.
- Rechnerarchitektur/Rechensysteme
Diese Veranstaltung baut auf der Vorlesung "Rechnerstrukturen" auf
und bietet eine weiterführende Behandlung von Plattformen der Informationstechnik.
So werden weitere Klassen von Befehlssätzen vorgestellt, Maschinendatentypen
werden formaler behandelt, als dies in der Grundvorlesung der Fall ist.
Algorithmen zur Realisierung von Operation auf Maschinendatentypen werden
ergänzt. Zur Fehlererkennung durch zyklische Codes werden Beweise geführt.
Ausführlich wird auf parallele Maschinen eingegangen. Für Studierende,
die nach der DPO 2001 studieren, sowie für Angewandte Informatiker ist
dieVorlesung eineWahlplichtveranstaltung, für die übrigen ("Kern-") Informatiker
eine Stammvorlesung.
- Prozessrechnertechnik/Eingebettete Systeme
Das Schwergewicht dieser Vorlesung sind eingebettete Systeme. Dies
sind eingebettete Systeme, in denen die Informationsverarbeitung in größere
Systeme eingebettet sind, beispielsweise in ein Fahrzeug oder ein Gerät
der Konsumelektronik. Eingebettete Systeme stellen besonders große Anforderungen
an die Verläßlichkeit und sind in der Regel effizient in Bezug auf Größe,
Kosten und Energieverbrauch zu realisieren. Die Vorlesung behandelt Spezifikationssprachen
für eingebettete Systeme, Hardware eingebetteter Systeme, Standardsoftware
für eingebettete Systeme, Hardware/Software-Codesign, Abbildung auf Prozesse,
spezielle Compilertechniken für eingebettete Prozessoren, Realzeit-Scheduling,
Validierung sowie Einführungen in die Regelungstheorie, die digitale Signalverarbeitung
und maschinelles Sehen. Die Vorlesung wird in verkürzter Form auf englisch
unter der Bezeichnung "introduction to embedded systems" angeboten. Für
Studierende, die nach der DPO 2001 studieren, ist eine Wahlpflichtveranstaltung
und Teil des Schwerpunkts "Eingebettete Systeme", für die übrigen
Angewandeten Informatiker eines Wahlpflichtveranstaltung und für die übrigen
("Kern-") Informatiker eine Spezialvorlesung. Die Vorlesung wird auch Studierenden
der Elektrotechnik und der Informationstechnik empfohlen. In den Übungen
zur Vorlesung wird mit dem StateMate-Werkzeug zur Spezifikation hierarchischer
Automaten sowie mit Lego MindStorm-Robotern gearbeitet.
- Rechnergestützter Entwurf und Produktion (Mikroelektronik)
In dieser Veranstaltung werden CAD-Techniken und -Werkzeuge zum Entwurf
mikroelektronischer Systeme vorgestellt. Folgende Themen gehören zu den
Inhalten: Spezifikation von Hardware, Simulation von Hardware, Hardware/Software-Codesign,
Verhaltenssynthese, Controllersynthese, Logiksynthese, binary decision
diagrams (BDDs), Platzierung und Verdrahtung von mikroelektronischen
Komponenten. Das Vorlesung folgt teilweise dem Buch P. Marwedel: Synthese
und Simulation von VLSI-Systemen, Hanser-Verlag, 1993. Für Studierende,
die nach der DPO 2000 studieren, ist dieVorlesung Teil des Schwerpunkts
"Eingebettete Systeme", für die übrigen Angewandeten Informatiker eines
Wahlpflichtveranstaltung und für die übrigen Informatiker eine Spezialvorlesung.
Die Vorlesung wird auch Studierenden der Elektrotechnik und der Informationstechnik
empfohlen.
Zu allen Vorlesungen kann über die Web-Seite des Lehrstuhls Begleitmaterial
bezogen werden.
- Praktikum
- Hardware-Praktikum
Das für die meisten Informatik-Studierenden obligatorische Hardware-Praktikum
ist Teil des Lehrstuhls.
- Seminare
In unregelmäßiger Folge werden Seminarthemen aus dem Bereich der Technischen
Informatik angeboten. Zu den Themen gehören beispielsweise: Optische Übertragungstechnik,
Fortgeschrittene Themen aus der Rechnerarchitektur, Werkzeuge für den Mikroelektronik-Entwurf,
Chipkarten
- Projektgruppen
Von Mitgliedern des LS 12 werden regelmäßig Projektgruppen aus der
Technischen Informatik angeboten: Themen der letzten Semester sind beispielsweise:
Entwurf eines MP3-Spielers mit extrem langer Laufzeit, Entwurf eines netzwerkfähigen
CD-Brenners, Entwurf einer Airbag-Steuerung, Realisierung von Fuzzy-Controllern
mit FPGAs, Digitale Audiosignalverarbeitung (Digaudi).
- Diplomarbeiten
Es sind ständig Diplomarbeiten zu vergeben. Z.Z. stammen diese überwiegend
aus dem Bereich der Compilertechniken für eingebettete Prozessoren. Vereinzelt
werden auch Themen in Kooperation mit Lehrstühlen der Elektrotechnik und
mit der Industrie angeboten.
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