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Home Lehre Lehrveranstaltungen WS 2019/2020 Eingebettete Systeme (Englisch/Deutsch)

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Homepage des Kurses "Eingebettete Systeme" im WS 19/20

Hinweis: Die Studienleistungen werden Ende der 4. bzw. Anfang der 5. Kalenderwoche ins BOSS eingetragen.


Zeit und Ort

RhythmusTagUhrzeitOrt
Wöchentlich Dienstag 10.15 - 11.45 Uhr OH14, E23
Wöchentlich Mittwoch 10.15 - 11.45 Uhr OH14, E23


 

Hinweis: Diese Vorlesung findet in englischer Sprache statt. Es werden sieben Übungsgruppen in deutscher Sprache sowie eine Übungsgruppe in englischer Sprache angeboten. Die Klausur wird in deutscher Sprache gestellt. Für mündliche Prüfungen (z.B. Erasmus-Studierende) kontaktieren Sie uns bitte.

Information: This lecture is given in English. 7 lab courses are offered in German and 1 in English. The exam will be in German language. For oral exams (e.g. if you are an Erasmus student) please contact us.


Veranstalter

 NachnameVornameE-mailFakultät
Vorlesung Prof. Dr. Chen Jian-Jia jian-jia.chen (at) tu-dortmund.de Informatik (04)
Übung Schönberger Lea lea.schoenberger (at) tu-dortmund.de Informatik (04)

 

Kommentar

Eingebettete Systeme sind Systeme, bei denen eine Informationsverarbeitung in eine Umgebung eingebettet ist, und bei denen die Informationsverarbeitung vielfach überhaupt nicht wahrgenommen wird. Beispiele hierfür sind informationsverarbeitende Systeme in Fahrzeugen (Autos, Flugzeugen, Eisenbahnen), in der Mobilkommunikation und in der Fertigungstechnik. Die Informationsverarbeitung in diesen Systemen hat eine Reihe von weitgehend ähnlichen Anforderungen zu erfüllen: dazu gehören insbesondere die Verlässlichkeit, die Berücksichtigung von Zeitschranken und die Effizienz der Realisierung. Gemäß einer Vielzahl von Vorhersagen werden eingebettete Systeme in der Zukunft einen Großteil der Anwendungen der Informationsverarbeitung ausmachen. In der Vorlesung werden die Grundzüge solcher Systeme vermittelt. Die Vorlesung behandelt insbesondere: Spezifikationssprachen für eingebettete Systeme, Hardware eingebetteter Systeme, Echtzeitbetriebssysteme, Abbildung von Applikationen auf Multiprozessorsysteme, Bewertung, Optimierungen, Validierung und Test.

Diese Vorlesung ist für die Bachelor-Studiengänge Informatik der TU Dortmund in dem Modul INF-BSc-232 beschrieben.


Literatur

Die Vorlesung richtet sich nach dem Buch "Peter Marwedel: Embedded System Design - Embedded Systems Foundations of Cyber-Physical Systems, and the Internet of Things, 3. Auflage, 2018", von dem einige Exemplare in der Lehrbuchsammlung der Universitätsbibliothek zu finden sind. Aus dem Uni-Netz heraus kann online bei Springer auf dieses Buch zugegriffen werden. Eine (ältere) deutsche Auflage ist hier zu finden.


Folien und Zeitplan

Folien zur Vorlesung werden im Laufe des Semesters hinzugefügt. Die Folien des letzten Jahres finden Sie hier.

Datum              Session ID    Book Sections     Topics                                         Slides            videos, tools, reference solutions
08.10.2019 1 Preface, 1.1 Introduction  es-chen-1.1.pdf
09.10.2019 2 1.2-1.3 definitions, area, characteristics

 es-chen-1.2.pdf


15.10.2019 3 2.1-2.4.2

Design flows, MoC, Early phases, state charts

es-chen-2.1.pdf

es-chen-2.2.pdf


16.10.2019 4 2.4.3-2.5.3 Synchronous languages, data flow, SDF, KPN

es-chen-2.4.pdf


22.10.2019 5 2.6, 2.8-2.10 Petri nets, Imperative model, comparisons of MoCs

es-chen-2.3.pdf

es-chen-2.5.pdf

es-chen-2.7.pdf


23.10.2019 6 4.1 System SW, RTOS

es-chen-4.1.pdf


29.10.2019 7 4.2 Resource access protocols

es-chen-4.2.pdf


30.10.2019 8 4.3-4.5 ERIKA, Embedded Linux, OSEK es-chen-4.3.pdf
05.11.2019 9 3.1-3.2 Hardware in the loop, A/D converter es-chen-3.1.pdf
06.11.2019 10 3.3, (5.4 and 5.5) Execution platforms es-chen-3.2.pdf (updated 13.11.2019))
12.11.2019 11 3.3, (5.4 and 5.5) Execution platforms



13.11.2019 12 3.4 Execution platforms es-chen-3.3.pdf 
19.11.2019 13 3.4
Memory

20.11.2019 14 2.7 Discrete-event model es-chen-2.6.pdf
26.11.2019 15 3.5, 3.6, 3.7 Communication, Sampling theorem  es-chen-3.4.pdf
27.11.2019 16 5.1, Appendix A Evaluation, ILP es-chen-5.1.pdf
03.12.2019 (cancelled)



04.12.2019 17

5.2

WCET

es-chen-5.2.pdf


10.12.2019 18

5.2.3 - 5.3

Real-time calculus, Approximate computing

es-chen-5.3.pdf

es-chen-5.4.pdf


11.12.2019 19

Tutorial of embedded OS (Unikraft)

Place: CILAB, OH16


hosted by Kuan-Hsun and Christian
17.12.2019 20 5.6 Dependability 

es-chen-5.5.pdf

https://entropy2018.sciencesconf.org/data/shao.pdf
18.12.2019  (canceled)



23.12.2019 - 03.01.2020 no lecture
Merry Xmas and new year 

07.01.2020 21  6.1 - 6.2.2 Scheduling, Aperiodic tasks 

es-chen-6.1.pdf


08.01.2020

14.01.2020

22

23

6.2.3 - 6.2.5 Periodic tasks

es-chen-6.2.pdf

 (updated on 15.01.2020)
15.01.2020 24 6.3 - 6.5 Multiprocessor scheduling

es-chen-6.3.pdf


21.01.2020 25 3.5, additional material Real-time communication



22.01.2020 26 7, 8 Optimization, Test

28.01.2020 27
Dry run (Probeklausur)



29.01.2020

28

additional material Non-volatile memory, security in embedded systems

 

Übungen

Übungsgruppen
Gruppe ES1: Montag 14:15-15:45 Uhr
Gruppe ES2: Montag 16:15-17:45 Uhr
Gruppe ES3: Dienstag 8:15-9:45 Uhr
Gruppe ES4: Mittwoch 8:15-9:45 Uhr (in English)
Gruppe ES5: Mittwoch 12:15-13:45 Uhr

Gruppe ES6: Mittwoch 14:15-15:45 Uhr

Gruppe ES7: Freitag 8:15-9:45 Uhr
Gruppe ES8: Freitag 10:15-11:45 Uhr


Wenn Sie Ihre Übungsgruppe wechseln möchten, schreiben Sie bitte eine Mail, in der Sie auch Ihre Matrikelnummer angeben. Bitte beachten Sie, dass ein Wechsel nicht in jedem Fall möglich ist.

If you would like to change to another exercise session, please write a mail including your student number. Please note that changing sessions is not always possible.

 

Allgemeines:

Alle Übungen finden im CI-Lab (Raum OH16/U08) statt, sofern nicht anders angekündigt. Es besteht keine Anwesenheitspflicht. Bei Fragen hinsichtlich des Übungsbetriebes schreiben Sie bitte eine Mail.

Die Übungszettel werden üblicherweise freitags veröffentlicht.

Die Anmeldung zu den Übungen erfolgt im Zeitraum vom 08.10.2019 um 10:00 Uhr bis zum 10.10.2019 um 10:00 Uhr über das AsSESS-System.


Abgabe:

Die Lösungen der theoretischen Übungsblätter sind bis zu der jeweils angegebenen Deadline (sofern nicht anders vermerkt: Freitag 10:00 Uhr) in den mit "Abgaben Eingebettete Systeme" gekennzeichneten Briefkasten im Erdgeschoss der OH16 (rechter Flügel, gegenüber der Küche, zwischen E22 und E16) einzuwerfen. Lösungen können einzeln oder in Zweiergruppen entweder in gedruckter oder in handschriftlicher Form (lesbar!) eingereicht werden, eine elektronische Abgabe ist allerdings nicht möglich. Auch die Aufgabenzettel der praktischen Übungen enthalten einen überschaubaren Theorieteil, der bis zur jeweiligen Deadline abgegeben werden muss. Die durch diesen Theorieteil erzielten Punkte zählen zu den Praxispunkten. Bearbeiten Sie diesen Theorieteil nicht, wird es Ihnen voraussichtlich nicht möglich sein, die praktischen Aufgaben innerhalb des zeitlichen Rahmens der Übungsgruppe zu lösen.

Bitte beachten Sie die aktualisierten Abgabemodalitäten: Wir möchten Sie selbstverständlich nicht davon abhalten, mit Ihren Kommilitonen zusammenzuarbeiten, Lerngruppen zu bilden und die Inhalte der Vorlesung und Übung zu diskutieren. Sollte aus dieser Zusammenarbeit eine Lösung resultieren, in die mehr als zwei Personen (= mehr als eine Abgabegruppe) involviert waren, dürfen alle Beteiligten diese Lösung einreichen. Die Abgabe muss nach wie vor in Gruppen von maximal zwei Personen erfolgen, wobei jedoch alle an einer Lösung beteiligten Personen zu referenzieren sind.

Studienleistung: 

Die Übungen zur Vorlesung Eingebettete Systeme setzen sich aus theoretischen (Blatt 1-3, 8, 11-12) sowie praktischen Übungen (Blatt 4-7, 9-10) zusammen. Zum Erhalt der Studienleistung müssen sowohl mindestens 50% der Gesamtpunkte in den theoretischen Übungen als auch mindestens 50% der Gesamtpunkte in den praktischen Übungen erreicht werden. 


ÜbungsblattTermineHinweise

Blatt 1 (Theorie)
Deutsch, English

(voraussichtliche) Veröffentlichung: 07.10.2019, Abgabe bis: 11.10.2019 10:00 Uhr, Besprechung: 14.-18.10.2019

5 Punkte

Blatt 2 (Theorie)
Deutsch, English

(voraussichtliche) Veröffentlichung: 11.10.2019, Abgabe bis: 18.10.2019 10:00 Uhr, Besprechung: 21.-25.10.2019

11 Punkte

Blatt 3 (Theorie)
Deutsch, English

(voraussichtliche) Veröffentlichung: 18.10.2019, Abgabe bis: 25.10.2019 10:00 Uhr, Besprechung: 04.-08.11.2019

11 Punkte

Blatt 4 (Praxis)
Deutsch, English

(voraussichtliche) Veröffentlichung: 04.11.2019, Abgabe des Theorieteils bis: 08.11.2019 10:00 Uhr, Bearbeitung: 11.-15.11.2019

10 Punkte

OSEK-Standards

Blatt 5 (Praxis)
Deutsch, English

(voraussichtliche) Veröffentlichung: 08.11.2019, Abgabe des Theorieteils bis: 15.11.2019 10:00 Uhr, Bearbeitung: 18.-22.11.2019

10 Punkte

OIL-Language

Blatt 6 (Praxis)
Deutsch, English

(voraussichtliche) Veröffentlichung: 15.11.2019, Abgabe des Theorieteils bis: 22.11.2019 10:00 Uhr, Bearbeitung: 25.-29.11.2019

10 Punkte, 1c) in English version updated on 19.11.

Blatt 7 (Praxis)
Deutsch, English

(voraussichtliche) Veröffentlichung: 22.11.2019, Abgabe des Theorieteils bis: 29.11.2019 10:00 Uhr, Bearbeitung: 02.-06.12.2019

10 Punkte
Blatt 8 (Theorie)
Deutsch, English

(voraussichtliche) Veröffentlichung: 29.11.2019, Abgabe bis: 06.12.2019 10:00 Uhr, Besprechung: 09.-13.12.2019

11 Punkte

Blatt 9 (Praxis)
Deutsch, English

(voraussichtliche) Veröffentlichung: 06.12.2019, keine Abgabe, Bearbeitung: 16.-20.12.2019

10 Punkte

wcet.tar wcet.zip

Blatt 10 (Praxis)
Deutsch, English

(voraussichtliche) Veröffentlichung: 13.12.2019, keine Abgabe, Bearbeitung: 06.-10.01.2020

10 Punkte

wcet2.tarwcet2.zip

Blatt 11 (Theorie)
Deutsch, English

(voraussichtliche) Veröffentlichung: 20.12.2019, Abgabe bis: 10.01.2020 10:00 Uhr, Besprechung: 13.-17.01.2020

11 Punkte
Blatt 12 (Theorie)
Deutsch, English

(voraussichtliche) Veröffentlichung: 10.01.2020, Abgabe bis: 17.01.2020 10:00 Uhr, Besprechung: 20.-24.01.2020

11 Punkte
Probeklausur

Besprechung: 27.-31.01.2020





Klausurtermine

  • 13.02.2020, 8:00-9:30, HG2/HS3, Ch/HS1, Ch/HS2
  • 17.03.2020, 8:30-10:00, SRG1/H.001


Diese Termine dienen lediglich als Referenz und sind nicht verbindlich. Bitte informieren Sie sich anhand der offiziellen Terminübersicht der Fakultät.


Termine für mündliche Prüfungen

Bitte wenden Sie sich zur Terminvereinbarung an unser Sekretariat.


 

Prüfungsvoraussetzungen

Voraussetzung zur Teilnahme an der Klausur ist das Erbringen einer Studienleistung. Zum Erhalt der Studienleistung müssen sowohl mindestens 50% der Gesamtpunkte in den theoretischen Übungen als auch mindestens 50% der Gesamtpunkte in den praktischen Übungen erreicht werden. Etwaige zusätzliche Anforderungen zur Prüfungszulassung, die durch die jeweiligen Prüfungsordnungen oder Modulhandbücher vorgegeben werden, müssen selbstverständlich ebenfalls erfüllt sein.


Prüfung

Für Studierende in einem Bachelorstudiengang erfolgt die Prüfung in Form einer Klausur.

Für alle anderen Studierenden wird eine mündliche Prüfung angeboten.


Prüfungsvoraussetzungen Anmeldung zur Prüfung für Lehramtsstudierende

Laut Beschluss des Prüfungsausschusses: Die BaMaLA-Studierenden können sich bis spätestens 14 Tage vor dem Prüfungstermin zur Prüfung anmelden.

  • Die Meldung erfolgt durch Listeneintrag (mit Unterschrift) bei den jeweiligen Prüfern (nicht im Dekanat).
  • Die Prüfer senden die Liste so an das ZfS (z. Hd. Team 5), dass die Anmeldungen dort 14 Tage vor dem Prüfungstermin eingehen.
  • Nach diesem Termin sind ohne ärztliches Attest keine Abmeldungen mehr möglich.

Diese An- und Abmeldefristen sind durch die universitätsweite Rahmen-Studienordnung vorgegeben.

Lehramtsstudierende gemäß LPO2003 melden sich beim Prüfer an.