Modulbeschreibung

Ingenieurinformatik II

Kürzel:
M_InI_II
Durchführungszeitraum:
FS/08-FS/09
ECTS-Punkte:
12
Arbeitsaufwand:
360
Lernziele:

Die Studierenden

  • kennen an einem einfachen Beispiel, wie ein Peripheriegerät (Funkmodul) an einen Mikrocontroller angeschlossen und angesteuert werden kann.
  • kennen den Aufbau eines einfachen Treibers.
  • kennen die Problematik der Asynchronität einer Peripherieschnittstelle und deren Lösung durch ein Handshaking-Protokoll.
  • kennen einfache Prinzipien der Datenkommunikation.
  • können einen komplexen und leistungsfähigen Mikrocontroller in einem eingebetteten System einsetzen.
  • können Graphen zur Modellierung und zur Beschreibung von Problemen und Methoden in der Informatik einsetzen.
  • können für einen Graphen eine für dessen Realisierung geeignete Datenstruktur auswählen.
  • kennen nebst den linearen Datenstrukturen Liste, Stack, Queue auch Baumstruturen (Suchbäume, AVL-Bäume, Heap, Syntaxbaum, Hash-Tabelle).
  • können die erwähnten Datenstrukturen auch in geeigneter Form realisieren.
  • können technische Probleme analysieren und für deren Lösung geeignete Datenstrukturen und Algorithmen auswählen und auch realisieren.
  • kennen die wichtigsten Typen formaler Sprachen und deren Bedeutung.
  • kennen eine Notation (EBNF) zur Beschreibung der Grammatik formaler Sprachen.
  • können die Syntax einer formalen Sprache (z.B. einer Kommandosprache) so festlegen, dass sie vom Anwender leicht erlernt werden kann und es auch einfach ist einen entsprechenden Interpreter oder Übersetzer dazu zu realisieren.
  • können aufgrund des Sprachtyps und des Sprachumfangs entscheiden, ob sie einen Parser vollständig selbst realisieren oder durch einen geeigneten Parsergenerator erzeugen lassen und entsprechend ergänzen.
  • können die Struktur von Datenbeständen (z.B. Qualitätsdaten in der Produktion) so entwerfen und beschreiben, dass sie leicht erzeugt und auch auf einfache Art wieder weiterverarbeitet werden können.
  • kommen zusammen mit den Inhalten der anderen Profil-Modulen zu einem tiefen Verständnis bezüglich Aufbau und Wirkungsweise des digitalen Rechners und Compilers.
  • können nicht triviale (System-)Fehler in Hardware und Software lokalisieren und beheben.
  • können Datenstrukturen und Algorithmen in einfache und effiziente Programme umsetzen.
  • kennen die Architektur eines repräsentativen Mikrocontrollers.
  • sind in der Lage, Teile des Rechnerkerns sowie einiger Peripheriekomponenten in VHDL zu beschreiben.
  • können einen Rechnerkern (Soft Core) in VHDL durch eigene Teile ergänzen.
  • kennen einen repräsentativen, programmierbaren Baustein (FPGA) und können diesen einsetzen.
  • kennen die zentralen Sprachkonstrukte von Standard-SQL.
  • können Datenbestände aus Datenbanken abfragen und ändern.
Verantwortliche Person:
Prof. Dr. Zogg Andreas
Telefon/EMail:
++41 (0)81 7553376
/ u_2000249
Standort (angeboten):
Buchs, Waldau St.Gallen
Fachbereiche:
Informatik
Vorausgesetzte Module:
Anschlussmodule:
Modultyp:
Standard-Modul für Systemtechnik BB STD_05(Empfohlenes Semester: 6)
Fach-Pflichtmodul für Ingenieurinformatik STD_05 (PF)
Standard-Modul für Systemtechnik VZ STD_05(Empfohlenes Semester: 4)
Fach-Pflichtmodul für Ingenieurinformatik STD_05 (PF)
Bemerkungen:

Dieses Modul gliedert sich in die drei Kurse Embedded Systems, Compilerbau und Rechnerarchitektur. Daneben werden die Kurse Funk und Datenbanksprache SQL im geführten Selbststudium durchgeführt.

In den Modulen Ingenieurinformatik I und II wird an einem kursübergreifenden Projekt zur Thematik Einfacher Mikrocontroller gearbeitet. Dazu werden im Kurs Rechnerarchitektur wesentliche Teile der Microcontroller-Hardware mit der Hardwarebeschreibungssprache VHDL und einem programmierbaren Baustein (FPGA) realisiert sowie im Kurs Compilerbau ein Compiler für eine einfache Hochsprache entwickelt, welcher zur Programmierung des Mikrocontrollers verwendet werden kann.

Kurse in diesem Modul