Objective

This lecture is an introduction to the software architecture of microprocessor and microcontroller systems. Students shall get a basic understanding of the Instruction Set Architecture of computers and the interaction between hardware and software. They will learn, how compilers map high-level language concepts to the execution level of a CPU. They shall understand, how user programs, operating systems and CPUs work together, to help them design better software and write more efficient code.

Prerequisites

1. C programming, structured design of programs, toolchains to code and debug programs (see Grundlagen der Informatik/Programmieren)
2. Digital logic, boolean and sequential functions, binary number systems, arithmetic-logic operations (see Digitaltechnik 1/Informationstechnik)
3. Hardware architecture of computers (CPUs and memory), micro programming (see Digitaltechnik 2/Informationstechnik)

Contents

1. Overview
2. Architecture of a typical Microcontroller
3. Peripherals, Input/Output, Interrupts
4. Modular Programming in C and Assembler
5. Advanced Microprocessor Architectures (x86, ARM)
6. Appendix: Integrated Development Environment

Lab project

1. HCS12 Assembler Programming
2. Design of a Clock - Interrupts and I/O
3. Radio-controlled Clock with DCF77 radio interface

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Kurs CA-SWB4-TIB4

Lernziel

Die Vorlesung ist eine Einführung in das Modellieren, Simulieren, Steuern und Regeln dynamischer Systeme, die die Studierenden in die Lage versetzen soll, einfache Simulationsmodelle und Regelungen selbst zu entwerfen und zu implementieren und die Grundlagen bereitstellt, um sich bei Bedarf in speziellere Probleme selbständig einzuarbeiten.

Erforderliche Vorkenntnisse

1. Berechnung von Einschwingvorgängen mit Differentialgleichungen (aus Mathematik, Elektrotechnik)
2. Übertragungsfunktion und Frequenzgang zur Beschreibung des Übertragungsverhaltens (aus Mathematik, Elektrotechnik, Signale und Systeme)
3. Beschreibung von Abtastsystemen durch elementare z-Transformation (aus Mathematik)
4. Physikalische Grundkenntnisse der Mechanik: Newtonsches Axiom, Kraft- und Drehmomentgleichgewicht (aus Physik)
5. Kenntnis einfacher OP-Schaltungen (aus Elektronik)
6. C/C++-Programmierung (aus Informatik).

Gliederung

1. Überblick
2. Einführendes Beispiel
3. Dynamisches Verhalten linerarer Systeme
4. Einfache analoge und digitale Regelkreise
5. Anhänge

Laborprojekte

1. Simulation mit Matlab/Simulink
2. Eigenschaften analoger und digitaler Regler

Moodle

Kurs RT1-TIB4-IEP4

Lernziel

Die Vorlesung ist eine Vertiefung der Einführung in das Modellieren, Simulieren, Steuern und Regeln dynamischer Systeme, die die Studierenden in die Lage versetzen soll, auch fortgeschrittenere Simulationsmodelle und Regelungen selbst zu entwerfen und zu implementieren..

Erforderliche Vorkenntnisse

1. Grundkenntnisse der Regelungs- und Systemtechnik (aus Regelungstechnik 1)
2. Mathematisch-physikalische Kenntnisse siehe Regelungstechnik 1
3. C/C++-Programmierung und erste Erfahrungen mit Matlab/Simulink

Gliederung

1. Einführung
2. Systematische Modellbildung
3. Klassische Regelungstechnik - Wurzelortskurven
4. Zustandsregler und Beobachter
5. Digitale Regler
6. Nichtlineare Systeme
7. Anhänge

Laborprojekte

1. Entwurf der Drehzahl- und Lageregelung eines Motors
2. Analyse, Optimierung und automatische Codegenerierung des Regelsystems

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Kurs RT2-TIB6-IEP6

Objective

This lecture discusses the structure of distributed automotive electronic systems, their software architecture and the communication principles and channels under functional, cost and reliability aspects.

Prerequisites

1. Basic knowledge in electronics and computer science
2. Familiarity with one of the major programming languages, C/C++ preferred

Contents

1. Overview Distributed Automotive Electronic Systems
2. Automotive E/E Architectures
3. Bus Systems, Networks and Communication Protocols
4. System Safety and Reliability
5. Diagnostics and Calibration
6. Electronic Control Units ECUs

Student Presentations

Students are expected to read books, journals and documents as background material to this lecture and prepare presentations on selected topics.

Moodle

Course ASD-ASM-AIM

Book

Bussysteme in der Fahrzeugtechnik (in German)

ASD module Systems Development and System Test

see Prof. Kull's web page for further information