Entwicklung und Programmierung von Microcontrollern und FPGA-Systemen

Weiterbildungsprogramm Intelligente Eingebettete Mikrosysteme
Blended learning in Freiburg Im Breisgau

2.000 
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Wichtige informationen

  • Workshop berufsbegleitend
  • Mittelstufe
  • Blended
  • Freiburg im breisgau
  • 6 Lehrstunden
  • Dauer:
    6 Monate
  • Online Campus
  • Versendung von Lernmaterial
  • Persönlicher Tutor
Beschreibung

In diesem mobilen Hardware-Praktikum vertiefen Sie in praktischen Versuchen Ihr Verständnis von Hardware und Software. Sie erhalten dazu ein mobiles, FPGA-basiertes Entwicklungssystem, das sowohl analoge als auch digitale Bausteine enthält und per USB-Schnittstelle mit Ihrem Heimrechner verbunden werden kann. Hiermit vertiefen Sie in praktischen Versuchen die Grundlagen der Analog- und Digitaltechnik, des Aufbaus kombinatorischer und sequentieller Schaltkreise und der Mikroprozessor-Programmierung.
Gerichtet an: Erfahrene Praktiker und Akademiker

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Veranstaltungsort(e)

Wo und wann

Beginn Lage
auf Anfrage
Freiburg Im Breisgau
Georges-Köhler Allee 10, 79110, Baden-Württemberg, Deutschland
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Was lernen Sie in diesem Kurs?

Programmierung von Mikrocontrollern
Hardwareentwicklung

Dozenten

Tobias Schubert
Tobias Schubert
Informatik

Themenkreis

In unserem mobilen Hardware-Praktikum vertiefen Sie in praktischen Versuchen das Verständnis von Hardware und Software.

Sie erhalten dazu ein mobiles, FPGA-basiertes Entwicklungssystem, das sowohl analoge als auch digitale Bausteine enthält und per USB-Schnittstelle mit Ihrem Heimrechner verbunden werden kann. Hiermit vertiefen Sie in praktischen Versuchen die Grundlagen der Analog- und Digitaltechnik, des Aufbaus kombinatorischer und sequentieller Schaltkreise und der Mikroprozessor-Programmierung.

Den Einstieg bildet eine Versuchsreihe, in der mit grundlegenden Bauteilen der Elektronik wie Widerständen, Kondensatoren und Transistoren einfache Schaltungen aufgebaut und analysiert werden.

Danach werden Teile des systematischen Rechnerentwurfs in die Praxis umgesetzt, insbesondere Dekodierer, Multiplexer, Register sowie ein einfacher Rechner. Wie im modernen Rechnerentwurf üblich werden die Schaltungen nicht aus diskreten Logikgattern aufgebaut, sondern vollständig am PC entwickelt und simuliert, bevor sie mit programmierbaren Bausteinen (FPGAs der Altera Cyclone II Serie) in eine vorgegebene Hardware-Umgebung eingebettet werden. Neben der Eingabe der Schaltung mit Hilfe vorgefertigter Bibliotheksmodule wird dabei auch der Entwurf von Schaltkreisen mit der Hardwarebeschreibungssprache VHDL vorgestellt.

Abschließend sollen verschiedene Aufgabenstellungen mittels entsprechender Algorithmen und Datenstrukturen auf einem Mikroprozessor umgesetzt werden.

Eingesetzt wird hierbei ein so genannter „Softcore“-Prozessor, der auf dem aus der vorherigen Versuchsreihe genutzten FPGA integriert ist und der von Ihnen in C/C++ programmiert werden kann. Ein besonderes Augenmerk liegt dabei auf den eingeschränkten Ressourcen der gegebenen Hardware-Umgebung (Speicher, Taktfrequenz, Befehlssatz), was speziell an die Hardware angepasste Lösungsstrategien erfordert. Zu den zu bewältigenden Aufgaben gehört u.A., dass Sie externe Komponenten (Taster, 7-Segmentanzeige, Sensoren/Aktoren etc.) ansteuern und beispielsweise zur Ein- und Ausgabe nutzen.


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