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Lehrgebiet Methodik des Hardwareentwurfs



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Dr.-Ing. T. Vangelov

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INHALTE

Lehrgebiet Methodik des Hardwareentwurfs

Einordnung des Lehrgebiets „Methodik des Hardwareentwurfs“ im Wissenschaftsfeld der Technischen Informatik

Die Technische Informatik umfasst unterschiedliche Techniken, auf denen die Informationstechnologie basiert, angefangen mit der zugrunde liegenden Hardware, den integrierten Schaltkreisen, bis hin zu der Entwicklung von komplexen Anwendungsprogrammen.

Einen wichtigen Forschungsschwerpunkt in der Informatik an der Grenze zur Elektrotechnik bildet die Modellierung und Analyse von Systemen, die sowohl kontinuierliche als auch diskrete, funktionsbestimmende Komponenten enthalten. Ziel der Forschung auf diesem Gebiet ist die Erschließung von modernen, computerunterstützen Entwurfsmethoden für die systematische, funktionell korrekte Konstruktion komplexer technischer Systeme.

In der Technischen Informatik befasst man sich mit dem funktionellen Aufbau von Computern und den zugehörigen Geräten sowie mit dem logischen Entwurf und der konkreten Entwicklung von Rechnern, Geräten und Schaltungen (Hardware). Die Schnittstelle zu Betriebssystemen und die Zusammenstellung von Computern spielen eine wichtige Rolle. Beispiele für Teilgebiete der Technischen Informatik sind Rechnerarchitektur, Prozessdatenverarbeitung, Fehlertoleranz, Leistungsmessung und VLSI-Entwurf (Very Large Scale Integration), d.h. die Integration sehr vieler Funktionen auf einem Chip, z.B. in einem Mikroprozessor.

Grundlage für die Durchführung der Untersuchungen sind moderne CAE Entwicklungs- und Simulationssysteme. Für die eingesetzten Systeme sind die zu untersuchenden Modelle entsprechend aufzubereiten und programmtechnisch zu implementieren. Ziel anschließender Simulationen ist die vergleichende Bewertung der betrachteten Modelle hinsichtlich der Genauigkeit und des Umfanges der Repräsentation des realen Systemverhaltens. Aktueller Schwerpunkt der internationalen Forschung ist die Modellierung und Simulation gemischt analog-digitaler Systeme auf hohem Abstraktionsniveau. Ziel der Forschung auf diesem Gebiet ist die Erschließung von modernen, computerunterstützen Entwurfsmethoden für die systematische, funktionell korrekte Konstruktion komplexer technischer Systeme.

Das Lehrangebot des Lehrgebietes in Form von Vorlesungen, Seminaren und Praktika richtet sich an Studierende der Fakultäten IA, EI, MB und WW. Das abgedeckte Spektrum an Wissensgebieten erstreckt sich von Gebieten wie:

  • Funktionselemente der Rechnertechnik
  • Methodik des Hardware-Entwurfs
  •  Rechnergestütze Verifikation elektronischer und hybrider Systeme
  • Analoge und Digitale Strukturen

Bis hin zur Vermittlung aktueller und innovativer Ergebnisse internationaler Forschung in den Bereichen:

  • Interface- und Signalwandlertechnik
  • Mathematische Modellierung von signalverarbeitenden Systemen
  • Behavioural Modelling von Mixed Signal Systems auf der Basis von Hardwarebeschreibungssprachen
  • CAE-basierter Entwurf in der Integrierten Schaltungstechnik