Veranstaltungsbeschreibung

Im VHDL Workshop wird das Wissen aus den Vorlesungen zur Digitaltechnik, sowie Systementwurf mit VHDL angewendet und vertieft. Über das Semester verteilt werden mehrere aufeinander aufbauende Aufgaben bearbeitet. Das Ziel dieser Aufgaben ist der Entwurf einer synthesefähigen Hardwarebeschreibung in VHDL. Die Lösung wird simuliert und danach auf einem FPGA Testbord in Betrieb genommen.

Veranstaltungsbeschreibung

Im Projekt Mikrocontroller wird ein Projekt mit einem AVR Mikrocontroller geplant, durchgeführt und dokumentiert. Die komplette Schaltung wird auf einem Steckbrett aufgebaut. Die Programmierung des Mikrocontrollers findet unter Verwendung der Sprache C statt.

Veranstaltungsbeschreibung

Im Steuerungstechnik Workshop werden die Grundlagen der digitalen Steuerungstechnik vermittelt. Der Workshop ist in die Abschnitte Grundlagen, Schaltnetze und Schaltwerke gegliedert. Alle drei Abschnitte werden durch eine Vorlesungseinheit im ET-Labor eingeleitet. Für die Abschnitte Schaltnetze und Schaltwerke wird jeweils eine Aufgabe gestellt, die in der selbstständigen Erstellung je eines Schaltplanes mündet. Diese Schaltpläne werden im CAE-Labor simuliert und anschließend im ET-Labor aufgebaut.

Veranstaltungsbeschreibung

In der Übung Elektronik + Halbleiterschaltungstechnik werden Aufgaben aus den Themenbereichen Elektronik und Halbleiterschaltungstechnik mathematisch und durch Simulation gelöst. Hierzu gehören Passive Netze, Transistorschaltungen und Operationsverstärkerschaltungen. Jede Woche wird ein Aufgabenzettel vorgestellt, der selbstständig zu bearbeiten und am Anfang des folgenden Termins abzugeben ist. Ausgewählte Aufgabenlösungen werden während der Übungsveranstaltung von den Studierenden vorgestellt und anschließend besprochen. Für die Durchführung der Simulationen steht in den CAE Laboren die Vollversion der Software PSpice zur Verfügung, es ist jedoch auch gestattet andere Simulationswerkzeuge einzusetzen, wenn das geforderte Ergebnis erzielt wird.

Qualifikationsziele

Die Studierenden...

• kennen mehrere digitale kommunikationsprotokolle (je nach Workshop-Thema).
• können einen Prototypen eines eingebetteten Systems auf der Grundlage einer Funktionsspezifikation entwickeln.
• verstehen Datenblätter und können sie nutzen.
• können sich in komplexe Komponenten wie Mikrocontroller und eingebettete Sensoren einarbeiten.
• können einfache analoge und digitale Schnittstellen-Hardware für ein eingebettetes System entwickeln (je nach Workshop-Thema).
• können eingebettete Software entwickeln.
• können eine technische Dokumentation zu erstellen.

Veranstaltungsbeschreibung

In mehreren wöchentlichen Laboraufgaben wird das in der Vorlesung vermittelte Wissen angewendet und vertieft. Für die Implementierung der vorgestellten Algorithmen, Konzepte und Schnittstellen wird die Sprache Micropython mit einem Mikrocontroller auf einem Prototypensystem verwendet.

Die Aufgaben reichen von Messung und Ausgabe analoger Werte über Filterung bis hin zu digitalen, drahtgebundenen und drahtlosen Kommunikationsprotokollen.

Im Praktikum Echtzeitsysteme wird das in der Vorlesung vermittelte Wissen angewendet und vertieft. Für die Implementierung wird eine Preemtives Echtzeitbetriebssystem auf einem Mikrocontroller eingesetzt. Die Entwicklung erfolgt mit der Programmiersprache C.

Bei der Aufgabe liegt der Schwerpunkt auf der Kommunikation zwischen den Tasks und der verklemmungsfreien Realisierung nebenläufiger Prozesse.