Modulbeschreibung
Electronic Engineering & Embedded Systems 1
Kürzel:
Durchführungszeitraum:
ECTS-Credits:
Arbeitsaufwand (h):
Lernziele:
Die Studierenden
-
verstehen die grundlegenden Konzepte der Digitaltechnik, einschliesslich binärer Zahlensysteme, Boolescher Algebra und logischer Schaltungen.
-
können einfache kombinatorische und sequenzielle Schaltungen entwerfen und analysieren.
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kennen die Architektur und Funktionsweise eines FPGAs.
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kennen die Syntax und Semantik von VHDL und können einfache digitale Systeme in VHDL modellieren und simulieren.
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kennen die theoretischen Grundlagen des Internets der Dinge.
-
kennen wichtige IoT-Kommunikationsprotokolle, IoT-Plattformen und Interaktionsmuster.
-
wissen, wie die intelligenten Dinge des IoT aufgebaut sind.
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kennen best practices im Bereich IoT-Sicherheit.
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können einfache intelligente Gegenstände für das Internet der Dinge entwerfen und entwickeln.
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können Monitoring (Sensorik) und Controlling (Aktorik) IoT Applikationen realisieren.
Verantwortliche Person:
Telefon/EMail:
Standort (angeboten):
Empfohlene Module:
Zusätzlich vorausgesetzte Kenntnisse:
Ebenfalls sollten die beiden Module ELA1 und ELA 2 besucht worden sein.
Anschlussmodule:
Modultyp:
Bemerkungen:
Das Modul findet im Herbstsemester statt.
ECTS-Credits pro Kategorie
Modulbewertung
Bewertungsart:
Leistungsbewertung
Während der Prüfungssession:
Bemerkungen zur Prüfung:
Die Modulschlussprüfung findet in zwei Teilen statt. Der erste Teil umfasst den Kurs Digitaltechnik, FPGA und VHDL und der zweite Teil umfasst den Kurs IoT. Beide Teile dauern je 60 Minuten.
Gewichtung:
Es findet eine abgesetzte Modulschlussprüfung in zwei Teilen statt. Der erste Teil umfasst den Kurs Digitaltechnik, FPGA und VHDL (Gewicht 50%) und der zweite Teil umfasst den Kurs IoT (Gewicht 50%).
Bemerkungen:
Teilbewertung:
Kurse in diesem Modul
Digitalelektronik, FPGA und VHDL
Kürzel:
Arbeitsaufwand (h):
Semester:
Lernziele:
Die Studierenden
- verstehen die grundlegenden Konzepte der Digitaltechnik, einschliesslich binärer Zahlensysteme, Boolescher Algebra und logischer Schaltungen.
- können einfache kombinatorische und sequenzielle Schaltungen entwerfen und analysieren.
- kennen die Architektur und Funktionsweise eines FPGAs.
- kennen die Syntax und Semantik von VHDL und können einfache digitale Systeme in VHDL modellieren und simulieren.
Plan und Lerninhalt:
- Binäre Zahlensysteme und Boolesche Algebra
- Flip-Flops, Register, Zähler, Schieberegister
- VHDL-Syntax und Struktur, Datentypen und Operatoren, Signale und Variablen, Prozesse
- Beschreibung von Kombinatorischen Schaltungen in VHDL
- Beschreibung von Sequenziellen Schaltungen in VHDL
- Testbenches und Simulation
- Praktische Erfahrungen im Umgang mit FPGA-Entwicklungstools (z.B. Xilinx Vivado), einschliesslich Synthese, Platzierung und Verdrahtung sowie Timing-Analyse.
Ansprechspersonen:
Unterrichtssprache:
Leistungsnachweis:
Modulschlussprüfung
Lehr- und Lernmethoden:
Vorlesung, Selbststudium, Übungen
Bibliographie:
Skript «Eine Einführung in die Schaltungsentwicklung mit VHDL»
Kursart:
Durchführung gemäss Stundenplan
Internet of Things (IoT)
Kürzel:
Arbeitsaufwand (h):
Semester:
Lernziele:
Die Studierenden
- kennen die theoretischen Grundlagen des Internets der Dinge.
- kennen wichtige IoT-Kommunikationsprotokolle, IoT-Plattformen und Interaktionsmuster.
- wissen, wie die intelligenten Dinge des IoT aufgebaut sind.
- kennen best practices im Bereich IoT-Sicherheit.
- können einfache intelligente Gegenstände für das Internet der Dinge entwerfen und entwickeln.
- können Monitoring (Sensorik) und Controlling (Aktorik) IoT Applikationen realisieren.
Plan und Lerninhalt:
- Einführung in das Internet der Dinge (IoT) und seine Rolle im Alltag, sowohl im privaten als auch im industriellen Bereich.
- Erläuterung der zentralen Komponenten des IoT und seiner Integration in verschiedene Lebensbereiche.
- Grundlegende Konzepte der Computerkommunikation und deren Bedeutung für IoT-Kommunikationsprotokolle.
- Vorstellung gängiger Interaktionsmuster und relevanter IoT-Plattformen.
- Diskussion der Sicherheitsaspekte von IoT-Systemen und Best Practices zur Sicherstellung von Datensicherheit.
- Praxisorientierte Übungen mit einem Mikrocontroller-Board zur Anwendung des theoretischen Wissens.
Ansprechspersonen:
Unterrichtssprache:
Leistungsnachweis:
Modulschlussprüfung
Lehr- und Lernmethoden:
Vorlesung, Selbststudium, Übungen
Bibliographie:
Vorlesungsskript
Kursart:
Durchführung gemäss Stundenplan
Bemerkungen:
Unterrichtsprache ist Deutsch und die Literatur teilweise auf Englisch