Mikrorechnertechnik

Fakult?t

Ingenieurwissenschaften und Informatik

Version

Version 7.0 vom 24.02.2023

Modulkennung

11B0297

Modulname (englisch)

Microprocessors and Microcontrollers

Studieng?nge mit diesem Modul
  • Elektrotechnik (B.Sc.)
  • Elektrotechnik im Praxisverbund (B.Sc.)
  • Lehramt an berufsbildenden Schulen - Teilstudiengang Elektrotechnik (M.Ed.)
  • Mechatronik (B.Sc.)
Niveaustufe

2

Kurzbeschreibung

Mikrorechner sind universelle programmierbare Digitalrechner mittlerer Leistungsf?higkeit auf der Basis hochintegrierter Halbleiterschaltkreise (Mikroprozessoren oder Mikrocontroller). Sie werden in vielen Bereichen der Technik eingesetzt. Nach erfolgreichem Abschluss des Moduls sind die Studierenden in der Lage, eigenst?ndig Mikrorechner-basierte Systeme zu entwickeln und in Betrieb zu nehmen. Die Studierenden kennen wesentliche Merkmale zur Beurteilung von Mikrorechnern und wenden diese in bei der Auswahl von Mikrorechnern an.

Lehrinhalte
  1. Aufbau und Funktion von Mikroprozessoren und Mikrocontrollern
  2. Bibliotheken
  3. Serielle Schnittstellen
  4. Timer
  5. Interruptverarbeitung
  6. Programmentwicklung für Mikrocontroller
  7. Einsatz von In-System-Debuggern
Lernergebnisse / Kompetenzziele

Wissensverbreiterung
Die Studierenden verfügen über ein breites Basiswissen im Hinblick auf die grundelegende Funktionsweise moderner Mikrorechner sowie deren Programmierung. Sie sind in der Lage, dieses Wissen für die Realisierung von Mikrorechner-basierten Systemen einzusetzen.
Wissensvertiefung
Die Studierenden verfügen über vertiefte Kenntnisse über den Aufbau und die Programmierung von Mikrorechnersystemen. Sie kennen die Besonderheiten der Programmierung von Mikrorechnersystemen und k?nnen diese in der Praxis eigenst?ndig bei der Programmierung der Systeme anwenden. Sie kennen die wesentlichen Komponenten integegrierter Mikrorechnersysteme. Die Studierenden sind in der Lage, die Funktionsweise der Kernkomponenten, insbesondere Schnittstellen, Timer, Interruptverarbeitung, zu beschreiben und k?nnen sie zur L?sung einfacher Problemstellungen einsetzen.
K?nnen - instrumentale Kompetenz
Die Studierenden sind in der Lage, einfache Anwendungen zu analysieren und eine geeignete Umsetzung mit Hilfe eines Mikrorechners zu definieren.
K?nnen - kommunikative Kompetenz
Die Studierenden verstehen den Aufbau und die Funktionsweise von Mikrorechnersystemen und sind in der Lage diese zu erkl?ren.
K?nnen - systemische Kompetenz
Die Studierenden verstehen das Zusammenspiel von Hardware- und Softwarekomponenten in modernen Mikrorechenersystemen. Sie sind in der Lage die Komponenten einfacher Mikrorechnersysteme auszuw?hlen und diese Systeme zu realisieren.

Lehr-/Lernmethoden

Die Veranstaltung umfasst eine Vorlesung mit ?bungen und einem begleitenden Laborpraktikum. Im Laborpraktikum werden praktische Aufgaben durch Kleinguppen (max. 3 Teilnehmer) selbst?ndig bearbeitet. Die Veranstaltung wird unter Verwendung von studiengangsspezifischen Anwendungs- und ?bungsbeispielen durchgeführt.

Empfohlene Vorkenntnisse

Inhalte der Module Programmierung 1 (E/Me), Programmierung 2 (E/Me) und Digitaltechnik

Modulpromotor

Gehrke, Winfried

Lehrende
  • Weinhardt, Markus
  • Gehrke, Winfried
  • Lang, Bernhard
Leistungspunkte

5

Lehr-/Lernkonzept
Workload Dozentengebunden
Std. WorkloadLehrtyp
45Vorlesungen
15Labore
Workload Dozentenungebunden
Std. WorkloadLehrtyp
60Veranstaltungsvor-/-nachbereitung
30Prüfungsvorbereitung
Literatur

W. Gehrke, M. Winzker: "Digitaltechnik", Springer-Vieweg, Heidelberg 2022.

Joseph Yiu: "The Definitive Guide to the ARM Cortex-M0 and Cortex-M0+ Processors", Newnes, 2015.

Klaus Wüst, ?Mikroprozessortechnik“, Vieweg+Teubner, Wiesbaden 2009.

Prüfungsleistung

Klausur 2-stündig

Unbenotete Prüfungsleistung

Experimentelle Arbeit

Dauer

1 Semester

Angebotsfrequenz

Wintersemester und Sommersemester

Lehrsprache

Deutsch