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Prof. Dr.-Ing. habil. Andreas Mitschele-Thiel

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INHALTE

Studentische Arbeiten

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Integrierte HW/SW-Systeme

Thema

A Generic Debug Interface for IP-Integrated Assertions

Typ:
Diplomarbeit
Betreuer:
Dr.-Ing. Heinz- Dietrich Wuttke
Bearbeiter:
Christoph Kuznik
Status:
abgeschlossen
Abstract:
Der Entwurf von Hardware/Software Systemen ist auf eine solide Verifikationsmethodik angewiesen die den ganzen Design Flow durchzieht. Viele Konzepte haben eine Erhöhung des Abstraktionsniveau gemeinsam, wobei der modell-basierte Hardware-Entwurf einen vielversprechenden und sich verbreitenenden Ansatz darstellt. In dieser Diplomarbeit wird ein Metamodell basierter Design Flow dahingehend erweitert optional eine automatische Codegenerierung eines Interfaces für IP Assertions (silicon-debug) zu ermöglichen. Weiterhin wird ein eigenes Datenmodel entwickelt werden um die spezifischen Anforderungen an (synthetisierbare) Assertion Interfaces und die ingenieurmäßige Arbeit mit diesen Rechnung zu tragen.
Diese Diplomarbeit war Bestandteil des WP1 des Open SoC Design Platform for Reuse and Integration of IPs (SPRINT) Projektes der ESCI.

Thema

Untersuchung zum Kommunikations- und Debugverhalten von parallel koexistierenden Betriebssystemen

Typ:
Diplomarbeit
Betreuer:
Dr.-Ing. Heinz- Dietrich Wuttke
Dr.-Ing. Prof. h. c. Karsten Henke
Bearbeiter:
Ulf Wetzker
Status:
abgeschlossen
Abstract:

Thema

Untersuchungen zu Werkzeugen für den SoC Entwurf

Typ:
Projektseminar
Betreuer:
Dr.-Ing. Heinz- Dietrich Wuttke
Dr.-Ing. Prof. h. c. Karsten Henke
Bearbeiter:
Thomas Matz
Michael Wald
Status:
abgeschlossen
Abstract:
Für die Umsetzung einfacher, aber auch komplexer Systeme wird meist nur ein Digitalchip benötigt, weshalb dieses Design „System on a Chip“ (SoC) genannt wird. Alle benötigten Komponenten wie z.B. Speicher, I/O, ALU’s und ROM sind auf diesem einen Chip integriert. Um die daraus folgende Komplexität, die mit steigender Integrationsdichte weiter zunimmt, in den Griff zu bekommen sind sehr mächtige Softwarelösungen entstanden die dem Entwickler bei dem Design-Flow unter die Arme greifen.
Momentan führend auf dem Mark ist die Quartus II Software von Altera und die Design Suite 10.1 von Xilinx. Beide Firmen bieten sowohl die Softwaretools aus auch die passende Hardware in Form unterschiedlicher Chipfamilien zum Systementwurf an.
In der Projektarbeit werden die beiden Softwaretools grundsätzlich vorgestellt, ihre innewohnenden Möglichkeiten erarbeitet und schlussendlich die Neuerungen bezüglich vorheriger Version hervorgehoben. Dabei wird das Augenmerk größtenteils auf das Hauptprogramm aber auch auf einige Besonderheiten des jeweiligen Herstellers gelegt.

Thema

Microprocessor based embedded system test

Typ:
Diplomarbeit
Betreuer:
Dr.-Ing. Heinz- Dietrich Wuttke
Bearbeiter:
Martin Instenberg
Status:
abgeschlossen
Abstract:
Eingebettete Systeme können heute in nahezu allen elektronischen Geräten, von digitalen Uhren bis hin zu Steuerungssystemen für Kernkraftwerke, gefunden werden. Ihr Design ist in höchstem Maße für die jeweilige Aufgabe optimiert. Fortschritte in der Halbleiter- und Nanotechnologie, sowie in der Design-Automatisierung erlauben es Ingenieuren immer komplexere digitale Systeme zu entwickeln. Mit der Erhöhung der Komplexität wächst jedoch auch die Wahrscheinlichkeit für das Auftreten von Fabrikationsfehlern. Das Testen von eingebetteten Systemen wird somit immer wichtiger, um ein gewisses Qualitätsniveau zu garantieren. Hersteller von eingebetteten Systemen verlangen nach neuen Lösungen, die eine hohe Fehlerabdeckung bei minimalen Kosten erreichen. Dies impliziert ein hohes Maß an Testautomatisierung und den Verzicht auf den Einsatz von teurer Testausrüstung.
In dieser Arbeit wird ein neuer Ansatz zum Testen von eingebetteten Systemen vorgestellt. Er beruht auf der Entwicklung und Ausführung von Testprogrammen, die es ermöglichen die verschiedenen Systemkomponenten zu testen und heißt deswegen microprocessor-based embedded system test (zu deutsch: Mikroprozessorbasiertes Testen von eingebetteten Systemen). Der Ansatz wird ausführlich analysiert und es werden Lösungen zur Generation von Testprogrammen und deren Ausführung vorgestellt. Zusätzlich wird die Verwendung von Debug-Funktionen und Debug-Standards im Rahmen von mikroprozessorbasiertem Testen diskutiert. Experimente mit realer Hardware (bzw. Hardwarebeschreibungen) beweisen letztlich die Machbarkeit des Ansatzes.

Thema

Erweiterung der Sensorik einer mobilen Kommunikationsplattform

Typ:
Projektseminar
Betreuer:
Dr.-Ing. Prof. h. c. Karsten Henke
Dr.-Ing. Thomas Volkert
Bearbeiter:
Freddy Herzog
David Kling
Status:
abgeschlossen
Abstract:

Thema

Untersuchungen zu Werkzeugen für den System-on-Chip-Entwurf

Typ:
Hauptseminar
Betreuer:
Dr.-Ing. Heinz- Dietrich Wuttke
Dr.-Ing. Prof. h. c. Karsten Henke
Bearbeiter:
Kathleen Bertz
Alexander Rothe
Tilo Welker
Status:
abgeschlossen
Abstract:

Thema

Möglichkeiten und Grenzen der GPS-Autonavigation

Typ:
Projektseminar
Betreuer:
Dr.-Ing. Prof. h. c. Karsten Henke
Dr.-Ing. Thomas Volkert
Bearbeiter:
Kay Wenzel
Status:
abgeschlossen
Abstract:

Thema

Untersuchung alternativer Kommunikationsschnittstellen einer mobilen Kommunikationsplatform

Typ:
Projektseminar
Betreuer:
Dr.-Ing. Prof. h. c. Karsten Henke
Dr.-Ing. Thomas Volkert
Bearbeiter:
Thomas Dietrich
Status:
abgeschlossen
Abstract:

Thema

Remote-Monitoring einer mobilen Kommunikationsplatform

Typ:
Projektseminar
Betreuer:
Dr.-Ing. Prof. h. c. Karsten Henke
Dr.-Ing. Thomas Volkert
Bearbeiter:
Sven Biegler
Status:
abgeschlossen
Abstract:

Thema

Konfiguration und Monitoring mobiler Kommunikationsplatformen

Typ:
Studienarbeit
Betreuer:
Dr.-Ing. Prof. h. c. Karsten Henke
Dr.-Ing. Thomas Volkert
Bearbeiter:
Sandro Pax
Status:
abgeschlossen
Abstract:

Thema

Grafischer Entwurfsmethoden für das Grundlagenpraktikum Programmierbare Strukturen

Typ:
Projektseminar
Betreuer:
Dr.-Ing. Prof. h. c. Karsten Henke
Bearbeiter:
Tilo Welker
Status:
abgeschlossen
Abstract:

Thema

Recherche zu Bewertungskriterien aktueller Testverfahren über boundary scan (BSCAN)

Typ:
Hauptseminar
Betreuer:
Dr.-Ing. Steffen Ostendorff
Dipl.-Math. Jörg Sachße
Bearbeiter:
Martin Rumpf
Status:
abgeschlossen
Abstract:

Thema

Entwurf und Validierung eines Mikroprozessors für FPGA basierte Tests

Typ:
Diplomarbeit
Betreuer:
Dr.-Ing. Heinz- Dietrich Wuttke
Dr.-Ing. Steffen Ostendorff
Dipl.-Math. Jörg Sachße
Bearbeiter:
Sven Biegler
Status:
abgeschlossen
Abstract:
Diese Arbeit beschreibt den Entwurf eines Mikroprozessors als Teil eines Gesamtkonzepts für einen ganzheitlichen Ansatz von Boundary Scan Emulation Tests zur Fehlerdiagnose.
Zunächst werden wichtige theoretische Grundlagen gesetzt, um anschließend den Anforderungskatalog Schritt für Schritt zu beleuchten. Ausgehend von diesem wird der Entwurf vorgestellt, und dessen Kernelemente im Detail präsentiert. Dabei werden wichtige Entwurfsentscheidungen erläutert. Die Arbeitsergebnisse werden im Kapitel Implementierung aus struktureller und funktionaler Sichtweise dargestellt. Bei der anschließenden Validierung wird die Erfüllung der zuvor
definierten Anforderungen geprüft. Die im Laufe der Arbeit aufgekommenen Erweiterungsansätze werden im Ausblick vorgestellt und bewertet. Nach der Zusammenfassung folgen im Anhang einige Übersichten, welche für die Arbeit mit
dem Prozessor von Interesse sind.

Thema

Funktionsanalyse von Field Programmable Object Array - FPOA

Typ:
Studienarbeit
Betreuer:
Dr.-Ing. Heinz- Dietrich Wuttke
Dr.-Ing. Prof. h. c. Karsten Henke
Dr.-Ing. Steffen Ostendorff
Bearbeiter:
Robert Boller
Status:
abgeschlossen
Abstract:

Thema

Grundlagen und Einsatz von BoundaryScan im Entwurfsprozess digitaler Schaltungen

Typ:
Studienarbeit
Betreuer:
Dr.-Ing. Heinz- Dietrich Wuttke
Dr.-Ing. Prof. h. c. Karsten Henke
Dr.-Ing. Steffen Ostendorff
Bearbeiter:
Qi Min Zheng
Status:
abgeschlossen
Abstract:

Thema

Einsatz eines JTAG-basierten PLD Programmieradapters in einer Multinutzer Netzwerkumgebung

Typ:
Projektseminar
Betreuer:
Dr.-Ing. Prof. h. c. Karsten Henke
Dr.-Ing. Steffen Ostendorff
Bearbeiter:
Alexander Barth
Christian Hergenröder
Status:
abgeschlossen
Abstract:

Thema

Hardware-Beschreibung mit VHDL

Typ:
Projektseminar
Betreuer:
Dr.-Ing. Heinz- Dietrich Wuttke
Bearbeiter:
Sebastian Delling
Andreas Meister
Status:
abgeschlossen
Abstract:

Thema

Modellierung eines Fahrstuhlsystems in SystemC

Typ:
Projektseminar
Betreuer:
Dr.-Ing. Heinz- Dietrich Wuttke
Bearbeiter:
Falk Ahlendorf
Oliver Brandel
Jan Kempa
Status:
abgeschlossen
Abstract:

Thema

Fallbeispiele in SystemC

Typ:
Projektseminar
Betreuer:
Dr.-Ing. Heinz- Dietrich Wuttke
Bearbeiter:
Christian Boigs
Christoph Kuznik
Markus Schweitzer
Status:
abgeschlossen
Abstract:

Thema

Das Pflichtenheft im Entwurfsprozess

Typ:
Projektseminar
Betreuer:
Dr.-Ing. Heinz- Dietrich Wuttke
Bearbeiter:
Lukas Kesting
Status:
abgeschlossen
Abstract:

Thema

Framework für eine Fahrstuhlsteuerung (MSC/ SDL)

Typ:
Projektseminar
Betreuer:
Dr.-Ing. Heinz- Dietrich Wuttke
Bearbeiter:
Thomas Hertwig
Jens Kappert
Martin Werner
Status:
abgeschlossen
Abstract:

Thema

Framework Luftfahrwerk- Entwurf mit Statecharts

Typ:
Projektseminar
Betreuer:
Dr.-Ing. Heinz- Dietrich Wuttke
Bearbeiter:
Thomas Amberg
David Gumpricht
Status:
abgeschlossen
Abstract:

Thema

Entwurf eines Zugangskontrollsystems (SDL/MSC)

Typ:
Projektseminar
Betreuer:
Dr.-Ing. Heinz- Dietrich Wuttke
Bearbeiter:
Jens Bräutigam
Daniel Patze
Patrick Werner
Status:
abgeschlossen
Abstract:

Thema

SDL & MSC - Entwurf einer Übungsstunde

Typ:
Projektseminar
Betreuer:
Dr.-Ing. Heinz- Dietrich Wuttke
Bearbeiter:
Stefan Schweinitzer
Sven Steglich
Status:
abgeschlossen
Abstract:

Thema

Erstellung einer Prüfumgebung für das Radio Display System (RDS) bei Radios/Navigationssystemen

Typ:
Diplomarbeit
Betreuer:
Dr.-Ing. Heinz- Dietrich Wuttke
Bearbeiter:
Lars Koch
Status:
abgeschlossen
Abstract:
Diese Diplomarbeit ist in Zusammenarbeit mit der IAV GmbH in Gifhorn entstanden und wurde von Prof. Dr.-Ing. habil. A. Mitschele-Thiel vom Institut für Technische Informatik
und Ingenieurinformatik an der Technischen Universität Ilmenau betreut.
Diese Arbeit befasst sich mit der Erstellung einer Prüfumgebung für die Erprobung des Radio Data Systems bei Radios/Radionavigationssystemen im Automobilbereich.
Es wurden Techniken und Konzepte entwickelt, die eine einfache Erstellung und Ausführung von Testfällen entsprechend einer VW-Konzernnorm ermöglichen. Dazu wurde ein Testsystem entwickelt, dass durch seinen Aufbau die Grundlage für weitere Erprobungsmöglichkeiten bietet.

Thema

Implementierung eines booleschen Minimierungsverfahrens

Typ:
Studienarbeit
Betreuer:
Dr.-Ing. Heinz- Dietrich Wuttke
Bearbeiter:
Hoang Nguyen Viet
Status:
abgeschlossen
Abstract:

Thema

Microcontroller NanoVM für Java

Typ:
Hauptseminar
Betreuer:
Dr.-Ing. Florian Liers
Dr.-Ing. Prof. h. c. Karsten Henke
Bearbeiter:
Bernard Reißberg
Status:
abgeschlossen
Abstract:
Die NanoVM bietet dem Programmierer von Mikrocontrollern einen Abstraktionsmechanismus in Form einer Programmierschnittstelle, die unabhängig von der zugrunde liegenden Hardware ist.
Sind die entsprechenden nativen Methoden, die den Java-Funktionsumfang ausmachen, auf allen gewünschten Zielplattformen implementiert, können für die Ansteuerung dieser Systeme plattformübergreifend Java-Programme entwickelt werden.
Ein Nachteil ist jedoch der nur sehr beschränkte Funktionsumfang. Werden zusätzliche Funktionen gewünscht, müssen diese für jedes Zielsystem reimplementiert werden.
Zur Integration von Geräten mit der NanoVM in Netzwerken fehlt die Implementierung eines TCP/IP-Protokollstacks. Über derartige Entwicklungen ist derzeit nichts bekannt.

Thema

Aufbau einer nachhaltigen IT-Portfolioplanung und eines IT-Kostenmodells als Basis für die strategische und operative Steuerung des IT-Bereiches

Typ:
Diplomarbeit
Betreuer:
Dr.-Ing. Heinz- Dietrich Wuttke
Bearbeiter:
Markus Ehle
Status:
abgeschlossen
Abstract:
Aufgabe der vorliegenden Arbeit war es, existierende Ansätze zum IT-Portfoliomanagement zu beleuchten, zusammen zu fassen und damit die Grundlagen für ein praktikables Portfoliomanagement für IT Projekte bei AHM zu erarbeiten. Dieses sollte einerseits Vorgaben der IT-Governance in die Projekte tragen, andererseits den transparenten Überblick über die Planung, Genehmigung und Durchführung der Projekte ermöglichen.
Bei der Analyse bestehender Arbeiten zum Portfoliomanagement fiel auf, dass die Wahl zwischen Vollständigkeit und Praktikabilität einer Lösung nicht trivial ist, und oft über deren spätere, praktische Anwendbarkeit/Akzeptanz entscheidet. Angefangen bei der kennzahlenbasierten Bewertung eines Projektes bis hin zur Implementierung und Integration des Portfoliomanagement-Prozess in die IT ist die enge Abstimmung mit den Bedürfnissen des Unternehmens unerlässlich. Die Abstimmung des Portfolios mit der Unternehmensstrategie beginnt nicht mit der Durchführung von Portfoliomanagement im Unternehmen. Vielmehr muss Unternehmensstrategie und -philosophie schon in die Planung des unternehmensspezifischen Portfoliomanagements einfließen. In der vorliegenden Arbeit wurde der Schwerpunkt darauf gelegt, das Portfoliomanagement für AHM möglichst vollständig zu beschreiben und seine einzelnen Elemente wissenschaftlich zu hinterlegen.
Dafür wurde ein auf IT-Projekte abgestimmtes, Ursache-Wirkungs-basiertes Kennzahlensystems erstellt. Mit dessen Hilfe wird es ermöglicht jedes IT-Projekt faktenbasiert vor seiner Durchführung zu bewerten und auf seinen Nutzen und Ressourcenverbrauch im Unternehmen zu prüfen. Die verwendeten Kennzahlen wurden theoretisch hinterlegt und ihre Erhebung möglichst detailliert erläutert. Trotz der relativ knappen Beschreibung eines Projekts mit Hilfe weniger Kennzahlen ist eine Vielzahl verschiedener Eingabedaten notwendig. Die Erhebung dieser Daten wird im praktischen Einsatz des Systems einen Mehraufwand für IT-Mitarbeiter bedeuten und könnte letztendlich eine Ablehnung des Portfoliomanagements verursachen.
Die notwendige Zusammenfassung von Einzelkennzahlen zu aussagefähigen Kennzahlen-Clustern und zur Spitzenkennzahl „Projektpotenzial“ musste sich am Charakter der ex ante Projektbewertung orientieren. Fehler und Abschätzungen innerhalb der Eingangsdaten des Kennzahlensystems wurden mit Hilfe der Fuzzy-Set Theorie in die Modellierung der Spitzenkennzahl einbezogen. Für die Modellierung der Kennzahlen-Interdependenzen wurden Anleitungen und / oder Beispiele gegeben, die als Grundlage für die spätere Implementierung der Arbeit dienen. Neben der theoretischen Hinterlegung aller Kennzahlen und Kennzahlen-Beziehungen beinhaltet die Arbeit allerdings keine Implementierung und bleibt somit die Validierung der Anleitungen anhand empirischer Tests schuldig. Wegen mangelnder Test-Daten aus abgeschlossenen Projekten, primär aber aufgrund des hohen Arbeitsaufwandes muss eine Implementierung auf Folgearbeiten verschoben werden. Weiterhin ist zu untersuchen, inwiefern die Unschärfe der Einzelkennzahlen das Ergebnis des Systems, insbesondere im Hinblick auf die Wenn-Dann-Modellierung der Interdependenzen, beeinflusst und verfälscht.
Abschließend beschreibt die vorliegende Arbeit die Einbettung des Portfoliomanagements in die IT-Abteilung. Der vereinfachte Prozess zur Bewertung und Steuerung von Projektportfolios wird vorgestellt, wichtige Prozessschritte werden erläutert und die notwendigen Rollen zur Verankerung in der IT-Hierarchie definiert.
Portfoliomanagement bleibt jedoch auf seine Rolle als eine faktenbasierte Entscheidungshilfe für das Management beschränkt – es wird nie die politisch motivierten Projektentscheidungen gänzlich aus dem Unternehmen verdrängen.

Thema

Java Mikrokontroller

Typ:
Hauptseminar
Betreuer:
Dr.-Ing. Florian Liers
Dr.-Ing. Prof. h. c. Karsten Henke
Bearbeiter:
Matthias Köhler
Maik Luxa
Status:
abgeschlossen
Abstract:
Diese Ausarbeitung soll eine Übersicht über die aktuell verfügbaren Mikrokontroller, die mittels der Hochsprache Java programmierbar sind, bieten. Der erste Teil erläutert allgemein die Sprache Java und die auf den Mikrokontrollern verfügbaren Java-Umgebungen. Im zweiten Teil werden die einzelnen Kontrollertypen, spezielle Chips und alternative Möglichkeiten beschrieben. Abschließend folgt eine Übersicht über alle Kontroller, sowie ein Linkverzeichnis und Bezugsmöglichkeiten.

Thema

Entwurf und Realisierung eines autonomen e-Pass Lesesystems für Behörden und Bürger

Typ:
Diplomarbeit
Betreuer:
Dr.-Ing. Prof. h. c. Karsten Henke
Bearbeiter:
Stephan Herrmann
Status:
abgeschlossen
Abstract: