Eingebettete Systeme

Ähnliche Dokumente
Eingebettete Systeme

Technische Informatik II

Modul InfB-RS: Rechnerstrukturen

Modul IP7: Rechnerstrukturen

Modul InfB-RS: Rechnerstrukturen

Technischen Informatik 1. Jörg Kaiser IVS EOS

Modul IP7: Rechnerstrukturen

Modul IP7: Rechnerstrukturen

Rechnerstrukturen Winter EINFÜHRUNG. (c) Peter Sturm, University of Trier 1

Technische Informatik I Sommersemester 2008 Kurs CS2100

Generation 5: Invisible Computers (ab 1993)

Technische Informatik I

SPKC. Inhalte der Vorlesung. Signalprozessoren und Kommunikationscontroller. Prof. Dr.-Ing. Peter Schulz. Signalprozessoren

Grundlagen der Rechnerarchitektur. Organisation

Praktische Informatik I

Modul IP7: Rechnerstrukturen

Grundlagen der Rechnerarchitektur

Lehrstuhl für Informatik 12 (Hardware-Software-Co-Design) Prof. Dr.-Ing. J. Teich

Technische Informatik für Ingenieure

Rechnerstrukturen Winter EINFÜHRUNG. (c) Peter Sturm, University of Trier 1

Technische Informatik 1

Grundlagen der Betriebssysteme

SOC - System on a Chip

Projekt. Systementwurf. projekte/systementwurf/ Universität Hamburg

Hardware vs. Software - ein erster Vergleich

Technische Grundlagen der Informatik 2 SS Einleitung. R. Hoffmann FG Rechnerarchitektur Technische Universität Darmstadt E-1

Rechnernetze I SS Universität Siegen Tel.: 0271/ , Büro: H-B Stand: 23.

Drahtlose Kommunikation. Organisation

Grundlagen der Rechnerarchitektur. Einführung

Prof. Dr. Uwe Brinkschulte. Lehrstuhl für Eingebettete Systeme

Technische Informatik eine Einführung

Systeme I: Betriebssysteme. Willkommen. Wolfram Burgard Alexander Schiotka, Andreas Wachaja, Henrich Kolkhorst

Einführung. Skript zur Vorlesung: Einführung in die Informatik: Systeme und Anwendungen Sommersemester 2008

Einführung in die Technische Informatik [TI]

Prinzipien und Komponenten eingebetteter Systeme

EyeCheck Smart Cameras

Entwurf und Implementierung einer Prozessinterkommunikation für Multi-Core CPUs Workshop Echtzeit 2013

Systemprogrammierung II

Systeme I: Betriebssysteme. Willkommen. Wolfram Burgard Henrich Kolkhorst, Johannes Meyer Andreas Wachaja

ASIC-SYNTHESE DER SHAP-MIKROARCHITEKTUR

Hardware Praktikum 2008

Configurable Embedded Systems

Softwaretechnik. Überblick I. Prof. Dr. Rainer Koschke. Sommersemester 2007

Softwaretechnik. Prof. Dr. Rainer Koschke. Sommersemester Fachbereich Mathematik und Informatik Arbeitsgruppe Softwaretechnik Universität Bremen

Betriebssysteme Vorlesung im Herbstsemester 2008 Universität Mannheim

Betriebssysteme I WS 2018/2019. Betriebssysteme / verteilte Systeme Tel.: 0271/ , Büro: H-B 8404

Grundlagen der Technischen Informatik. Kapitel 0

Konzepte und Methoden der Systemsoftware Organisation & Allgemeines. Holger Karl. Computer Networks Group Universität Paderborn

Einführung in die Theoretische Informatik

Einführung. Skript zur Vorlesung: Einführung in die Informatik: Systeme und Anwendungen Sommersemester 2009

Anwendungsgebiete unterschiedlicher FPGA-basierter. Marco Kirschke INF-M2 Anwendung 2 Sommersemester Mai 2010

Struktur und Operationsprinzip von Prozessoren

Grundlagen der Rechnerarchitektur. Einführung

Hardwarearchitekturen und Rechensysteme

Modul InfB-RS: Rechnerstrukturen

TI II: Computer Architecture Winter 2017/2018

Lehrstuhl für Informatik 12 (Hardware-Software-Co-Design) Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg Prof. Dr.-Ing. J.

FPGA vs. Mikrocontroller. Agenda

Selbstbauprojekt 2017 GØ1

Einführung in die Informatik

Architekturen, Werkzeuge und Laufzeitumgebungen für eingebettete Systeme

Vertiefungsrichtung Rechnerarchitektur

Dozenten. Konzepte und Methoden der Systemsoftware Organisation & Allgemeines. Holger Karl. Einordnung KMS. Bedeutung ESS (globale Aussagen)

Mark VHS Augsburg Einführung in die Mikrocontroller-Programmierung. mark@mark-fink.de

Informations- und Kommunikationssysteme

Einführung in die Informatik

SC-CVL01. Art-Nr Hauptmerkmale. Spezifikationen. SC-CVL01 Smart Camera System, Farbe, 640x fps, Linux-OS, Optik, LED-Ring, VGA

High Performance Embedded Processors

Übersicht aktueller heterogener FPGA-SOCs

FPGA - aktuelle Bausteine und ihre Anwendungen von Altera

Diskrete Strukturen WS 2010/11. Ernst W. Mayr. Wintersemester 2010/11. Fakultät für Informatik TU München

Programmierung 1 für Wirtschaftsinformatik Wintersemester 2015/16

Hardware/Software Co-Design

Digital Design 5 Rechnergestützte Schaltungsentwicklung

Vom Web ins IoT: Schnelleinstieg in Tooling und Entwicklung

IHS2 Seminar. Einführung. Integrated HW/SW Systems Group. IHS2 Seminar 06 November 2009 Self-Organization 06 November

Einführung. Rechnerarchitekturen Entwicklung und Ausführung von Programmen Betriebssysteme

Informatik II Algorithmen & Datenstrukturen

Äquivalenzübersicht für den Bachelorstudiengang Technische Informatik

Mikrocontroller. eine Einführung. Florian Schmitt / 34

Softwaretechnik. Überblick I. Prof. Dr. Rainer Koschke. Sommersemester 2006

Systeme I: Betriebssysteme. Willkommen. Wolfram Burgard

Grundlagen der Rechnerarchitektur

Fachprojekt for Embedded System: Design and Implement Your Own Embedded Systems (2) LS 12, TU Dortmund

Rechnernetze I. SoSe Universität Siegen Tel.: 0271/ , Büro: H-B Stand: 28.

Linux Terminal mit Ethernet und Java. Eine dynamische Plattform für Automatisierungsapplikationen?

Advanced Business Intelligence. Advanced Networking. Artificial Intelligence. Campus Offenburg Badstraße 24, 77652

Einführung in die Informatik

COOL HASHING MIT FPGAS. Robert Bachran

HW vs. SW ein erster Vergleich

Inhaltsübersicht. Einführung

Prof. Dr.-Ing. Peter Schulz

Softwareentwicklung eingebetteter Systeme

Fachbereich MNI Zuordnung von WP-Modulen zu Studiengängen Stand 04/2015

Prozessorarchitektur SS2017 Rahmenbedingungen zum Praktikum

Grundlagen der Informationsverarbeitung:

FPGA Systementwurf. Rosbeh Etemadi. Paderborn University. 29. Mai 2007

Transkript:

http://tams.informatik.uni-hamburg.de/ lectures/2013ss/vorlesung/es Norman Hendrich / Andreas Mäder Fakultät für Mathematik, Informatik und Naturwissenschaften Technische Aspekte Multimodaler Systeme Sommersemester 2013 N. Hendrich / A. Mäder 1

Info zur Organisation 1. Organisatorisches Vorlesung Übungen Allgemein 2. Literatur N. Hendrich / A. Mäder 2

Organisatorisches - Vorlesung Vorlesung tams.informatik.uni-hamburg.de/lectures/2013ss/vorlesung/es Mi. 10:15-11:45 F-132 Do. 10:15-11:45 F-132 Vorlesung folgt: Embedded System Design von P. Marwedel Originalmaterial: ls12-www.cs.tu-dortmund.de/daes/de/daes/ mitarbeiter/prof-dr-peter-marwedel/ embedded-system-text-book/slides/slides-2012.html diverse gute Lehrbücher Empfehlungen s.u. Informationen und Downloads auf der Webseite aktuell! eingestreute Hinweise auf aktuelle Themen und Vertiefung N. Hendrich / A. Mäder 3

Organisatorisches - Übungen Übungen tams.informatik.uni-hamburg.de/lectures/2013ss/vorlesung/es/uebungen KVV zwei Gruppen, jeweils im Anschluß an die Vorlesung Mi. 12:15-13:45 F-132 Do. 12:15-13:45 F-132 Planung weniger Übungszettel... mehr Praxis 6-8 Übungen als Block (mehrstündig) Termin: nach Absprache Vorbereitung (zu Hause) + praktische Arbeit mit Hardware N. Hendrich / A. Mäder 4

Organisatorisches - Übungen Übungen: Hardwareplattformen µcontroller System Arduino Teensy arduino.cc www.pjrc.com/teensy typische Prototypenboards mit frei belegbaren Ein-/Ausgängen Prozessor: ATMega / ARM Aufgaben Interruptbehandlung einfache Schnittstellen (seriell, I 2 C... ) Kontrollaufgaben (Steuerung durch endlichen Automaten)... N. Hendrich / A. Mäder 5

Organisatorisches - Übungen Übungen: Hardwareplattformen FPGA-Prototypensystem N. Hendrich / A. Mäder 6

Organisatorisches - Übungen Übungen: Hardwareplattformen (cont.) FPGA-Prototypensystem programmierbare Hardware: Altera FPGA Cyclone III EP3C25F324 24 624 LEs 290 000 Gatter 594 Kbit (interner) Speicher 66 Hardwaremultiplizierer: 18 18 bit 4 PLLs Speicher 1MB SRAM 32MB DDR SDRAM 16MB Flash Ein-/Ausgabe 4 Taster 4 LEDs www.altera.com N. Hendrich / A. Mäder 7

Organisatorisches - Übungen Übungen: Hardwareplattformen (cont.) FPGA-Prototypensystem I/O-Erweiterungsplatine N. Hendrich / A. Mäder 8

Organisatorisches - Übungen Übungen: Hardwareplattformen (cont.) FPGA-Prototypensystem LCD Touch-Screen, 800 400 VGA Ausgang Composite TV-Eingang 24-bit Audio I/O 10/100 Mbit Ethernet, PHY+MAC serieller Anschluss SD Karte N. Hendrich / A. Mäder 9

Organisatorisches - Übungen Übungen: Hardwareplattformen (cont.) FPGA-Prototypensystem Implementationsmöglichkeiten 1. Softwareentwurf IP-Komponenten (Intellectual Property) Speicher, Busse, I/O-Schnittstellen... 32-bit Prozessor (NIOS II) Softwareentwicklung: C Programmierung Eclipse + Cross-Compiler 2. Hardwareentwurf: Hardwarebeschreibungssprachen hier: VHDL 3. gemischt: Hardware + Software + IP-Komponenten N. Hendrich / A. Mäder 10

Organisatorisches - Übungen Übungen: Hardwareplattformen (cont.) FPGA-Prototypensystem IP-Komponenten N. Hendrich / A. Mäder 11

Organisatorisches - Übungen Übungen: Hardwareplattformen (cont.) FPGA-Prototypensystem Prozessor N. Hendrich / A. Mäder 12

Organisatorisches - Übungen Übungen: Hardwareplattformen (cont.) FPGA-Prototypensystem VHDL-Code N. Hendrich / A. Mäder 13

Organisatorisches - Allgemein Feedback erwünscht Zwischenfragen: bitte Feedback bei Unklarheiten etc.! Fehler und Ungenauigkeiten in den Folien und Materialien bitte melden Vorschläge und Hinweise auf Tools, schöne Lehrmaterialien etc. sind immer willkommen! Problem: unterschiedliches Vorwissen! Voraussetzungen: insbesondere Rechnerstrukturen aber auch: Assemblerprogrammierung, Betriebssysteme, Netzwerke... generell: Interesse an Hardware N. Hendrich / A. Mäder 14

Organisatorisches - Allgemein Kontakt Dr. Norman Hendrich Dr. Andreas Mäder hendrich@informatik.uni-hamburg.de maeder@informatik.uni-hamburg.de +49 40 42883 2399 +49 40 42883 2502 Informatikum, Haus F-314 F-317 N. Hendrich / A. Mäder 15

Literatur Literatur: empfohlene Lehrbücher [Mar11] P. Marwedel: Embedded System Design Embedded Systems Foundations of Cyber-Physical Systems. 2nd edition. Springer-Verlag, 2011. ISBN 978 94 007 0256 1 Primärliteratur: Komplette Behandlung des Themas. Buch und Foliensatz sind Vorlage dieser Vorlesung. Originalmaterial der Vorlesung von Prof. Marwedel: ls12-www.cs.tu-dortmund.de/daes/de/daes/mitarbeiter/prof-dr-peter-marwedel/ embedded-system-text-book/slides/slides-2012.html Auch als ebook in der Informatik-Bibliothek vorhanden. N. Hendrich / A. Mäder 16

Literatur Literatur: empfohlene Lehrbücher (cont.) [TH07] J. Teich, C. Haubelt: Digitale Hardware/Software-Systeme Synthese und Optimierung. 2. Auflage. Springer-Verlag, 2007. ISBN 978 3 540 46822 6 Schwerpunkte: Realisierung eingebetteter Systeme, also Synthese, Scheduling, Bindung von Ressourcen etc. Auch als ebook in der Informatik-Bibliothek vorhanden. [HT10] C. Haubelt, J. Teich: Digitale Hardware/Software-Systeme Spezifikation und Verifikation. Springer-Verlag, 2010. ISBN 978 3 642 05355 9 Schwerpunkte: Methoden zur Spezifikation eingebetteter Systeme und der (formalen) Verifikation, Simulation etc. Auch als ebook in der Informatik-Bibliothek vorhanden. N. Hendrich / A. Mäder 17

Literatur Literatur: empfohlene Lehrbücher (cont.) [VG02] F. Vahid, T. Givargis: Embedded System Design A unified hardware/software introduction. John Wiley & Sons, 2002. ISBN 978 0 471 38678 0 Alle Themen im Überblick, etwas älter. Mehrere Exemplare in der Informatik-Bibliothek vorhanden. N. Hendrich / A. Mäder 18

Literatur Literatur: weitere Lehrbücher [Brä08] T. Bräunl: Embedded Robotics Mobile Robot Design and Applications with Embedded Systems. 3rd edition. Springer-Verlag, 2008. ISBN 978 3 540 70534 5 Eigentlich ein Robotik -Buch, dient aber als Beispiel, dass die Robotik auf Eingebetteten Systemen aufbaut (Teil 1) Auch als ebook in der Informatik-Bibliothek vorhanden. [Lew13] D. Lewis: Fundamentals of embedded software with the ARM Cortex-M3. 2nd edition. Pearson Education, 2013. ISBN 978 0 13 291654 7 Schwerpunkt: Software, viel praktische Programmierung in C und Assembler. N. Hendrich / A. Mäder 19

Literatur Literatur: weitere Lehrbücher (cont.) [SC12] J. Sanchez, M.P. Canton: Embedded systems circuits and programming. CRC Press, 2012. ISBN 978 1 439 87904 7 Schwerpunkt auf PIC µcontroller, enthält außerdem viele (elektro-) technische Grundlagen. [Wol12] M. Wolf: Computers as components Principles of embedded computing system design. 3rd revised ed. Morgan Kaufmann Publishers Inc., 2012. ISBN 978 0 12 388436 7 [Zöb08] D. Zöbel: Echtzeitsysteme Grundlagen der Planung. Springer-Verlag, 2008. ISBN 978 3 540 76395 6 N. Hendrich / A. Mäder 20

Literatur Literatur: Vertiefung [BO11] R.E. Bryant, D.R. O Hallaron: Computer systems A programmers perspective. 2nd edition. Pearson, 2011. ISBN 978 0 13 713336 9 Rechnerarchitektur mit Schwerpunkt Software und Systeme, leider nicht ganz billig. Viele C-Programme und Systemprogrammierung. Beispiele anhand Intel x86 Architektur. [TT13] A.S. Tanenbaum, A. Todd: Structured Computer Organization. 6th edition. Pearson International, 2013. ISBN 978 0 273 76924 8 Guter Überblick zum Thema Rechnerarchitektur, klares didaktisches Konzept. Java VM, Intel x86, SPARC. Mit jeder Auflage komplett überarbeitet und aktualisiert. N. Hendrich / A. Mäder 21

Literatur Literatur: Vertiefung (cont.) [PH12] D.A. Patterson, J.L. Hennessy: Computer Organization and Design The Hardware/Software Interface. 4th revised ed. Morgan Kaufmann Publishers Inc., 2012. ISBN 978 0 12 374750 1 Schönes Lehrbuch von den Entwicklern der RISC/MIPS Prozessoren. [HP11] J.L. Hennessy, D.A. Patterson: Computer architecture A quantitative approach. 5th edition. Morgan Kaufmann Publishers Inc., 2011. ISBN 978 0 12 383872 8 Die Bibel zum Thema Rechnerarchitektur. N. Hendrich / A. Mäder 22