Modellieren und Simulieren einfacher Hardwareschaltungen mit der Hardwarebeschreibungssprache VHDL.
Programmieren eines industriellen Mikrocomputersystems und seiner Peripheriebausteine zur Lösung einer Steuerungsaufgabe. Arbeiten mit einem Mikrocomputerentwicklungssystem. Austesten und Inbetriebnehmen einer Mikrorechnersteuerung.
Diese LVA gliedert sich thematisch in zwei Teile:
(a) VHDL-Modellierung
VHDL ist eine Hardwarebeschreibungssprache. Mit ihr werden einfache Hardwareschaltungen wie einfache logische Funktionen, arithmetische Operationen und Finite State Machines (endliche Automaten) beschrieben. Das Ziel ist, alle wesentlichen Teile eines Mikroprozessors bzw. Mikrocontrollers in VHDL modellieren und simulieren zu können. Am Ende des Semsters werden diese Teile dann zu einem vollständigen Modell eines einfachen Mikrocontrollers zusammengefügt.
Die Lehrinhalte werden auch unter Verwendung von E-Learning vermittelt. Abgestimmt auf das jeweilige Kapitel werden etwa sechs Aufgaben zur Verfügung gestellt, die Sie auf freiwilliger Basis lösen sollen - eine Überprüfung Ihrer Lösung erfolgt automatisiert via E-Mail. Um das System verwenden zu können, müssen Sie sich innerhalb der Anmeldefrist für diese LVA anmelden, weil so Ihre E-Mail-Adresse für das E-Learning-System registriert wird (das kann bis zu 24 Stunden dauern).
Aufgaben dieser Art sind auch Teil des Leistungsnachweises (siehe dort), daher wird die Absolvierung der Beispiele dringenst empfohlen!
(b) STM32 Mikrocontroller
Es wird ein STM32 Evaluation Board des Herstellers STMicroelectronics mit einem ARM-Kern vorgestellt und verwendet. Ziel ist das Anwenden und praktische Umsetzen des in der Vorlesung behandelten Stoffes anhand dieses recht typischen Mikrocontrollers. Stichworte sind hier: Takt, On-Chip Peripherie (GPIO, Timer, USART, etc.), Interrupts.
Basierend darauf sollen einfache Beispiele in der Programmiersprache C realisiert werden.
Es ist eine Sammelbestellung geplant, wodurch Sie das Evaluation Board günstiger (um EUR 10) erwerben können. Bei Interesse tragen Sie sich bitte innerhalb der Anmeldefrist in die entsprechende Gruppe "Sammelbestellung..." ein! Die Controller werden dann bestellt und stehen ein paar Tage später im Sekretariat zum Verkauf bereit. Genaueres wird über die TISS-News bekannt gegeben.
Dieser (oder ein sehr ähnlicher) Mikrocontroller wird auch im Sommersemester im Labor Mikrocomputer (384.996) verwendet.
Für diesen Teil wird ein unterstützender E-Learning-Kurs über TUWEL angeboten.
Wichtig: Bitte kommen Sie zur ersten Vorlesung der VO Mikrocomputer (384.104) am Montag, 2. Oktober, 09:15 Uhr, da dort wichtige Informationen zur Organisation des ganzen LVA-Komplexes (und daher auch zur UE Mikrocomputer) gegeben werden.
* Allgemeines:
Der Leistungsnachweis erfolgt in Form eines computerbasierten Tests in unserem Rechnerraum (Dauer ca. 1 Stunde) am Ende des Semesters und besteht aus zwei Teilen:
Teil (a) - Test aus "VHDL-Modellierung": Dieser Test findet computerbasiert in unserem Rechnerraum statt (mögliche Termine siehe unten). Hier bekommen Sie zwei Beispiele, die in VHDL modelliert werden sollen. Jedes Beispiel wird automatisch überprüft und entweder als "korrekt" oder als "nicht korrekt" gelöst gewertet. Für jedes gelöstes Beispiel bekommen Sie 25 Punkte, somit insgesamt bei diesem Teil maximal 50 Punkte.
Teil (b) - Test aus "STM32 Mikrocontroller": Dieser Test findet zusammen mit Teil (a) statt. Er besteht aus Multiple-Choice-Einzelfragen zum STM32. Insgesamt können bei diesem Teil 100 Punkte erreicht werden
* Bewertung:
Insgesamt sind maximal 150 Punkte zu erreichen. Für einen positiven Abschluss müssen Sie beide der folgenden Mindestanforderungen erfüllen:
Mindestens ein gelöstes Testbeispiel aus Teil (a) UND mindestens 50 erreichte Punkte aus Teil (b).
Danach werden die Punkte von Teil (a) und Teil (b) addiert und es gilt folgender Notenschlüssel: 0-74...N5; 75-94...G4; 95-113...B3; 114-132...U2; 133-150...S1.
* Termine:
Teil (a) und Teil (b) finden zeitgleich in unserem Rechnerraum (am Computer) statt und dauern zusammen etwa eine Stunde. Es stehen im Jänner mehrere Tage mit jeweils mehreren Zeitslots zur Auswahl (siehe unten) - bitte melden Sie sich zu genau einem dieser Zeitslots an und kommen Sie dann pünktlich zum Test.
* Wiederholung:
Wenn ENTWEDER Teil (a) ODER Teil (b) nicht erfolgreich absolviert wurde, kann dieser Teil bei einem Nachtermin im Februar bzw. Anfang März wiederholt werden. Falls BEIDE Teile nicht erfolgreich absolviert wurden, gibt es keine Möglichkeit eines Nachtermines. In diesem Fall muss die LVA im folgenden Jahr zur Gänze wiederholt werden.
* Voraussetzung:
Die positive Absolvierung von Teil (b) ("STM32 Mikrocontroller") ist notwendige Voraussetzung für die Teilnahme an der Laborübung "Mikrocomputer" (384.996) im Sommersemester!
Die Anmeldung ist wichtig, weil die Daten anschließend an das E-Learning-System übertragen werden. Wenn Sie auch ein Controller-Board erwerben wollen, melden Sie sich bitte zusätzlich bei der Gruppe "Sammelbestellung..." an!
