Mündliche Prüfung (bei großer Teilnehmerzahl Klausur), durch erfolgreiche Übungen kann ein Notenbonus erarbeitet werden.

Eingebettete Systeme haben im letzten Jahrzehnt die Veränderungen in der Daten-, Kommunikations- und Automobiltechnik stark geprägt und sind zu einem festen Bestandteil des täglichen Lebens geworden. In diesem Modul werden die spezifischen Hardware-Aspekte von Eingebetteten Systemen behandelt. Themen sind: IC-Technologien für Eingebettete Systeme, Hardware-Entwurfsmethoden, Modellierungskonzepte und Simulationsmethoden mit Hardwarebeschreibungssprachen. Ferner werden die Kommunikation zwischen Prozessen und Modulen innerhalb eines Chips behandelt, verschiedene
Synchronisationsarten aufgezeigt sowie On-Chip-Bussysteme aus der Praxis vorgestellt. Ein Schwerpunkt bildet die automatisierte Schaltungssynthese aus Hardware- und Systembeschreibungssprachen (VHDL, Verilog und SystemC) bzw. Software-Programmiersprachen (C/C++). Zunächst werden die Register-Transfer-Synthese, die Logiksynthese und die Technologieabbildung thematisiert. Anschließend werden die Konzepte der Architektursynthese (High-Level-Synthese) mit den grundlegenden Algorithmen zur taktzyklengenauen Ablaufplanung und Ressourcen-Bindung vorgestellt. Mit Hilfe von Hardwarebeschreibungssprachen wie VHDL und Verilog werden Methoden zur Modellierung und Simulation Eingebetteter Systeme vermittelt, die durch eigenständige Arbeit in den Übungen entsprechend angewandt und vertieft werden.

Es werden Fachkompetenzen sowie grundlegende Konzepte und Technologien moderner Eingebetteter Systeme erworben. Die Studierenden werden befähigt, Prinzipien einschlägiger Hardware-Basistechnologien zu kennen und einsetzen können, Entwicklungstechniken theoretisch und praktisch zu beherrschen sowie Eingebettete Systeme beurteilen und optimieren zu können. Ferner erwerben die Studierenden ein Verständnis der Methoden und Konzepte von Hardwarebeschreibungssprachen und der automatisierten Schaltungssynthese im digitalen Hardware-Entwurf. Die Übungen werden von den Studierenden in kleinen Gruppen selbstständig bearbeitet und durch Vorführung der erzielten Ergebnisse Selbstbewusstsein, rhetorische Fähigkeiten und Kritikfähigkeit trainiert.

• O. Bringmann, W. Lange, M. Bogdan: Eingebettete Systeme: Entwurf, Synthese und Edge AI; De Gruyter Oldenbourg, 4. überarbeitete Auflage, 2022.

• J. Teich, C. Haubelt: Digitale Hardware/Software-Systeme: Synthese und
Optimierung; Springer 2007.

• G. De Micheli: Synthesis and Optimization of Digital Circuits. McGraw-
Hill, 1994.