Technische Universität Ilmenau

Embedded Computer Architektur - Modultafeln of TU Ilmenau

The module lists provide information on the degree programmes offered by the TU Ilmenau.

Please refer to the respective study and examination rules and regulations for the legally binding curricula (Annex Curriculum).

You can find all details on planned lectures and classes in the electronic university catalogue.

Information and guidance on the maintenance of module descriptions by the module officers are provided at Module maintenance.

Please send information on missing or incorrect module descriptions directly to modulkatalog@tu-ilmenau.de.

module properties Embedded Computer Architektur in degree program Master Informatik 2013
module number200140
examination number2200835
departmentDepartment of Computer Science and Automation
ID of group 2231 (Computer Architecture and Embedded Systems)
module leaderProf. Daniel Ziener
term summer term only
languageDeutsch
credit points5
on-campus program (h)22
self-study (h)128
obligationelective module
examalternative examination performance
details of the certificate

Die semesterbegleitende Prüfung besteht aus zwei separierten Aufgabenteilen:
Teil 1 dem Lösen einer gegebenen praktischen Aufgabenstellung.  Hierbei sollen die Studenten ein mathematisches Problem auf einem Mikrocontroller praktisch umsetzen.
Die Aufgabe besteht dabei in der Umsetzung von softwareseitigen Optimierungen für das gegebene Problem, sowie die anschließende fehlerfreie Umsetzung dieser. Die Ergebnisse sollen in einem kurzen Report dokumentiert werden. Dieser bildet die Grundlage für die Bewertung dieser Teilleistung. Teil 2 baut thematisch auf Teil 1 auf. Hier sollen die Studenten das gleiche mathematische Problem auf einer Hardware ihrer Wahl umsetzen (z.B. FPGA, GPU). Dabei sollen vor allem die Möglichkeiten zur Optimierung der gewählten HW-Plattform verwendet werden. Im Anschluss soll die erzielte Lösung mit dem Ergebnis aus Teil 1 verglichen werden. Sowohl die erzielten praktischen Ergebnisse aus Teil 2, als auch der Vergleich sollen im Anschluss in einem weiteren Report dargestellt werden. Im Abschluss wird es eine kurze Präsentation der Ergebnisse geben. Grundlage für die Bewertung der zweiten Teilleistung sind sowohl der zweite Report, als auch der Vortrag.

signup details for alternative examinationsDie Anmeldung zur alternativen semesterbegleitenden Abschlussleistung erfolgt über das Prüfungsverwaltungssystem (thoska) außerhalb des zentralen Prüfungsanmeldezeitraumes. Die früheste Anmeldung ist generell ca. 2-3 Wochen nach Semesterbeginn möglich. Der späteste Zeitpunkt für die An- oder Abmeldung von dieser konkreten Abschlussleistung ist festgelegt auf den (falls keine Angabe, erscheint dies in Kürze):
  • signup begins: 01.10.2021
  • signup ends: 12.11.2021
  • resignation not after:
  • last modification of this information: 26.10.2021
maximum number of participants
previous knowledge and experience

Technische Informatik, Rechnerarchitektur 1+2

learning outcome

Fachkompetenz:
Der Student wird nach Abschluss dieses Moduls in der Lage sein, bereits gelernte Prinzipien der Rechnerarchitekturen sowie der parallelen Bearbeitung von Problemen gezielt im Bereich der rekonfigurierbaren Hardware anzuwenden.
Sie verstehen in erster Linie die theoretischen Methoden, und können diese auch praktisch umsetzen. Sie können rekonfigurierbare Architekturelemente in einer Hardwarebeschreibungssprache (VHDL) entwerfen.  
Sie beherrschen die Anwendung modellbasierter Entwurfsverfahren für den Entwurf rekonfigurierbarer Systeme. Im Ergebnis der praktischen Ausarbeitungen sind sie zu einem konkreten Entwurf praktisch relevanter Beispielsysteme befähigt.

Systemkompetenz: Die Studierenden verstehen das Zusammenwirken der Architekturelemente rekonfigurierbarer Systeme im Zusammenhang mit deren weiteren Elementen und mit dem Verhalten des einbettenden Systems. Sie begreifen die fundamentale Bedeutung durchgängiger Entwurfsverfahren und sind mit den dazugehörigen Vorgehensmodellen vertraut. Sozialkompetenz: Die Studierenden sind in der Lage, grundlegende Problemstellungen bei Planung und  Entwurf rekonfigurierbarer Systeme allein und in der Gruppe zu lösen. Die Studierenden können praktische Problemlösungen gemeinsam im Kontext der praktischen Ausarbeitungen diskutieren und können Kritik und Anmerkungn würdigen. Zusätzlich sind durch die Notwendigkeit der frequentierten Lösung kleinerer Teilaufgaben die Selbstkompetenzen zum kontinuierlichen Arbeiten gestärkt.

content

Einführung und Begriffsbestimmung "Eingebettetes System" und "Rekonfigurierbares System"
Architekturen:
- Mikrocontroller, DSP, GPU
- Rekonfigurierbare Systeme, VHDL
- System-on-Chip und System-on-Programmable-Chip
Entwurf und Implementierung:
- Begriffsklärungen zum Entwurf
- modellbasierter Entwurf
- Design Flow
- HW/SW-Co-Design
- Logiksynthese
- Partitionierung und Platzierung
- Test- und Inbetriebnahmeverfahren

media of instruction

Folien, Anschriebe, Programmierbeispiele, Aufgabenausarbeitungen & Beispiellösungen

 

Link zum Moodle-Kurs:

https://moodle2.tu-ilmenau.de/course/view.php?id=3527

 

alternative Durchführung mittels Online-Meeting möglich

 

literature / references

Peter Marwedel, Embedded System Design: Embedded Systems Foundations of Cyber-Physical Systems, and the Internet of Things. Jürgen Teich, Christian Haubelt, Digitale Hardware/Software-Systeme: Synthese und Optimierung. M. Wolf, Computers as Components: Principles of Embedded Computing System Design. Andre Dehon: Reconfigurable Architectures for General- Purpose Computing K. Compton, S. Hauck: Configurable Computing: A Survey of Systems and Software Dirk Koch: Partial Reconfiguration on FPGAs

evaluation of teaching