| Kurztext | EM | ||||
| Drucktext | Echtzeitprogrammierung | ||||
| Langtext | Echtzeitprogrammierung | ||||
| Zulassungsrang | 1 | Modulart | Teilmodul | ||
| Dauer des Moduls (SWS) | 4 | ModulCode | |||
| Gesamt-Leistungspunktzahl | 5 | ||||
| Veranstaltungen |
1494
Echtzeitprogrammierung (Vorlesung) 1495 Echtzeitprogrammierung Praktikum (Praktikum) |
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| Inhalt und Qualifikationsziel | Moderne Steuerungs- und Überwachungssysteme für Geräte, Maschinen und Anlagen sowie für Embedded Systeme (z.B. elektronische Steuergeräte von Fahrzeugen) sind überwiegend Computersysteme. Ein Schwerpunkt bei der Entwicklung ist daher die Erstellung von Programmen mit den zu erfüllenden Anforderungen an die logische Korrektheit. Zusätzlich sind Forderungen nach Rechtzeitigkeit, Gleichzeitigkeit und zeitlichem Determinismus zu erfüllen. Dies bedeutet, dass nicht nur die Fehlerfreiheit oder einfache Bedienbarkeit eines Programms von Bedeutung sind, sondern dass die Ergebnisse auch rechtzeitig zur Verfügung stehen müssen (Echtzeitsysteme). Da bei solchen Anwendungen im Allgemeinen gleichzeitig mehrere Aufgaben zu erledigen sind (z.B. die zyklische Verarbeitung mehrerer Regelkreise, kontinuierliche Überwachung von Prozessgrößen oder Kommunikation mit anderen Systemen) sollte die quasi gleichzeitige Verarbeitung mehrerer Prozesse (Multitasking) möglich sein. Besonders digitale Abtastsysteme, wie sie etwa digitale Regler darstellen, stellen besondere Anforderungen an die Echtzeitbedingungen, hier drohen schwere Folgen, wie die Instabilität eines ganzen Regelsystems, werden diese harten Echtzeit-Bedingungen nicht eingehalten.
Lehrinhalte Architektur moderner Automatisierungssysteme, Spezifische Anforderungen an Echtzeitsysteme, Methoden der Echtzeitverarbeitung: Zyklische Verarbeitung, zeitgesteuerte Verarbeitung, zyklische Verarbeitung mit Interrupts, Multitasking, Fixed Priority with/without Preemption FPP/FPN, Time-Slice Scheduling, Earliest Deadline First EDF Scheduling Task- und Ressourcen Synchronisation (Semaphores, Mutex), Task Kommunikation (Events, Messages), Grundlagen der Interruptverarbeitung, Zugriff auf gemeinsam genutzte Daten, Entwurfskriterien für Echtzeitsysteme, Vorstellung der Echtzeitbetriebssysteme VxWorks, FreeRTOS und OSEK, Realisierungsbeispiele. |
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| Lehr- und Lernformen | Vorlesung und Praktikum | ||||
| Arbeitsaufwand | Es wird von einem Workload von 30 Stunden je ECTS ausgegangen.
Somit ergibt sich ein Arbeitsaufwand von 150 h (davon 60 h für Lehrveranstaltungen, 90 h für das Selbststudium (Vor- und Nachbereitung, Prüfungsvorbereitung). |
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| Lehr- und Prüfungssprache | Deutsch | ||||
| Voraussetzungen für die Teilname | Programmieren | ||||