Beschreibung einzelner Lerneinheiten (ECTS-Lehrveranstaltungsbeschreibungen) pro Semester

• Grundlagen der Programmierung in C
• Grundlegende Kenntnisse des Hardware-Aufbaus von Mikrocontrollern

• Rechnerarchitekturen (im Detail)

  • BIOS
  • CPU, Multiprozessorsysteme, Multicoresysteme
  • Prozesse & Threads
  • symetrisches vs. asymetrisches Multiprocessing
  • Schedulers
  • MMU (Memory Management Unit) / MPU (Memory Protection Unit)
• Betriebssysteme im Embedded-Umfeld
  
  • RTOS („FreeRTOS“): Prios, Preemption u.dgl.

  • Vergleich mit Windows, Linux, Embedded Linux

• I/Os (am Beispiel FreeRTOS mit Hilfe von High-Level APIs) 

  • I2C
  • SPI

  • Hardware Abstraction Layer

  • Treibermodell

  • C++ (OOP)

• Interprozesskommunikation (am Beispiel FreeRTOS)
  • Mailboxen
  • Queues
  • Semaphore
  • Signale

• Interrupts (ISR) und Timers (am Beispiel FreeRTOS)
• Fortführung des Projektes aus "Embedded Systems" im 2. Semester, Realisierung mit Betriebssystem, Treibern, usw.

Nach erfolgreichem Abschluss der Lehrveranstaltung kennen die Studierenden die Grundlagen von Embedded-Betriebssystemen und sind in der Lage,

• für unterschiedliche Szenarien ein adäquates Betriebssystem auszuwählen.

• Sie beherrschen die Programmierung in unterschiedlichen Anwendungsbereichen aus dem Embedded-Umfeld unter FreeRTOS. Dazu gehören:

  • arbeiten mit I/Os und Peripherie
  • Netzwerkprogrammierung
  • Multiprocessing
• Sie können also
  • Module programmieren, die die Peripherie über das jeweils verfügbare Interface ansprechen
  • verteilte Applikationen programmieren
  • multithreaded Applikationen programmieren
• Dabei lernen die Studierenden, die Peripherie von der konkreten Anwendungslogik durch Abstraktion zu trennen und können mittels entsprechender Patterns auch APIs realisieren.

• Integrierte Lehrveranstaltungen
• Labor/Übungen
• Projektarbeiten
• Projektcoachings

• Abschließende schriftliche Theorie-Prüfung
• Abgabe aller Übungen (lauffähig)
• Abgabe eines lauffähigen Projekts

--

• Glatz, Eduard (2015): Betriebssysteme: Grundlagen, Konzepte, Systemprogrammierung. 3., überarb. und aktualisierte Aufl. Heidelberg: dpunkt-Verl.

• Wörn, Heinz; Brinkschulte, Uwe (2005): Echtzeitsysteme: Grundlagen, Funktionsweisen, Anwendungen; mit ... 32 Tabellen. Berlin Heidelberg: Springer (= eXamen.press).

• Barry Richard. 2016, Mastering the FreeRTOS™ Real Time Kernel, https://www.freertos.org/fr-content-src/uploads/2018/07/161204_Mastering_the_FreeRTOS_Real_Time_Kernel-A_Hands-On_Tutorial_Guide.pdf (01. Sep 2021)

Präsenzveranstaltung