Bachelor-Studiengänge

Integrierte Hard- und Softwaresysteme 2 (IN, II; bisher Entwurf und Validierung paralleler Systeme)

Allgemeine Informationen

Dozent Vorlesung

Dr.-Ing. Heinz- Dietrich Wuttke

Dozent(en) Seminar

Dipl.-Ing. Steffen Ostendorff

Die Prüfungen finden am 21.2. sowie 19. und 20.3.2013 statt. Einschreiblisten zur Terminfestlegung liegen ab 22.1. im Sekretariat Z1031 aus. Eine Anmeldung im Prüfungsamt ist unabhängig davon vorzunehmen.

Konsulationen können nach Vereinbarung durchgeführt werden. Vereinbarte Termine werden hier aufgelistet, sobald diese bekannt sind.

Ziele der Veranstaltung

Das Ziel der Lehrveranstaltung ist die Vermittlung von Systemwissen und Vorgehensstrategien, das den Studierenden erlaubt zentrale Entscheidungen bei der Entwicklung von gemischten Hard- und Softwaresystemen zu treffen. Die Vorlesung zielt so auf die Befähigung von Studierenden zu einer Systemsicht, d.h. der Abstraktion von unzähligen Details des Entwurfsprozesses um so das System als Ganzes optimal gestalten und entwickeln zu können. Studierende sollten nach Abschluss der Lehrveranstaltung in der Lage sein, aus einer Auswahl an Beschreibungstechniken die für ihr Problem geeignetste auszuwählen und anzuwenden und damit gezielt die nötigen Optimierungsentscheidungen im Entwicklungsprozess komplexer HW/SW-Systeme treffen zu können.

Durchführung

Die Veranstaltung wird im Wintersemester angeboten

Stundenumfang: 2V, 1U, 0.5P

Hinweise

Vorraussetzung ist der erfolgreiche Abschluß der Lehrveranstaltung IHS1

Praktikum

Für den Studiengang Ingenieurinformatik (Wahlpflichtfach E-Technik und Informatik) wird zusätzlich noch ein Praktikum mit 0,3 ECTS angeboten, welches im darauffolgenden Sommersemester stattfindet.

Abschluss

Mündliche Prüfung: im Prüfungszeitraum 20 Minuten, Zeitabstimmung im Sekretariat Zusebau 1031.

Inhalte der Veranstaltung

Methoden und Sprachen zur Verhaltensspezifikation (Statecharts, SDL, VHDL oder SystemC)
Methoden zur Analyse funktionaler Eigenschaften
Methoden zur Analyse temporaler Eigenschaften (Methoden der Leistungsbewertung und Echtzeitanalyse)
Heuristische Optimierungsverfahren (Clustering, Genetische Algorithmen, Tabu Search, etc.)

Prüfungsschwerpunkte

Die Prüfungen finden am 21.2. sowie 19. und 20.3.2013 statt. Einschreiblisten zur Terminfestlegung liegen ab 22.1. im Sekretariat Z1031 aus. Eine Anmeldung im Prüfungsamt ist unabhängig davon vorzunehmen.

Fragen zur Vorlesung sind hier zu finden.
Fragen zum Seminar (WS2012/13) sind hier zu finden.
Fragen zum Seminar (WS2011/12) sind hier zu finden.
Fragen zum Seminar (WS2010/11) sind hier zu finden.
Fragen zum Seminar (WS2009/10) sind hier zu finden.

Arbeitsmaterialien

Einleitung

Einleitung

Systementwicklung

Entwicklungsprozess und Phasen
Anforderungen

Modellierung

Verhaltensmodellierung und Beschreibungssprachen
Statecharts
PN/DFG/CFG
High Level Synthesis

SDL/MSC

Entwicklung mit SDL und MSC
Leistungsabschätzung mit SDL/MSC

Validierung

Eigenschaften und Validierung paralleler Automaten siehe Buch Schaltsysteme, Kapitel 7/ 8
Temporale und Leistungsbewertung

Optimierung

Heuristische Optimierung
Genetischer Algorithmus zur Lösung des Traveling Salesman Problems
Genetischer Algorithmus zur Lösung des Minimum Spanning Tree Problems
Simulated Annealing Applet
Dokumentation zu beiden Applets
Heuristische Optimierung single pass

weiterführendes Material

Statecharts part 1
Statecharts part 2
Everything you always wanted to know about Statecharts but were afraid to ask, Artikel von C. Huizing und W.P. de Roever
SystemC

Model Checking

Model Checking - Homepage der Carnegie Mellon University (Heimat von SMV)
VIS - Homepage der Universität Berkeley
Beispiel 1: Pumpensteuerung (6 Zustände) als SMV-Datei
Beispiel 2: Pumpensteuerung (6 Zustände) mit 2 Teilautomaten als SMV-Datei
Beispiel 3: Pumpensteuerung (6 Zustände) als Verilog-Datei
Beispiel 4: Pumpensteuerung (6 Zustände) mit 2 Teilautomaten als Verilog-Datei
Grundlagen und Beispiele
Fallstudie 'Pumpensteuerung' im GIFT-System (C. Ullmann, F. Vieweg)
Entwurf einer Fahrstuhlsteuerung (IMMS Ilmenau)

weiterführendes Materian zu VHDL

VHDL
Entwurf eines Aufzugs in VHDL (Uni Frankfurt)
Aufgaben
VHDL Language Reference (Appendix B aus: "Digital Design with CPLD Applications and VHDL", Thomson Delmar Learning)
VHDL online (Uni Karlsruhe)
"Schaltungsdesign mit VHDL" (Buch-Download)
Hardwarebeschreibungssprachen (AHDL, VHDL)
VHDL Kurzbeschreibung
VHDL Kochbuch
Grundlagen der FPGA-Technik (Gastvorlesung Dr. Pospiech, AVT GmbH, Ilmenau)
Modul-Kurzbeschreibung
Fragen zur Vorlesung

Seminarunterlagen WS12/13

IHS2 Seminar 01 WS12/13
IHS2 Seminar 01 WS12/13 Zusatzfolien Installation
IHS2 Seminar 01 WS12/13 Zusatzfolien ISE
IHS2 Seminar 01 WS12/13 - Beispielprojekte
IHS2 Seminar 02 WS12/13
IHS2 Seminar 02 WS12/13 - Beispielprojekte
IHS2 Seminar 03 WS12/13
IHS2 Seminar 03 WS12/13 - Beispielprogramm Türansteuerung
IHS2 Seminar 04 WS12/13
IHS2 Seminar 04 WS12/13 - Zusatzfolien
IHS2 Seminar 05 WS12/13
IHS2 Seminar 06 WS12/13
IHS2 Seminar Fragen zur Prüfungsvorbereitung

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