Modulbeschreibung
Electronic Engineering & Embedded Systems 1
Kurzzeichen:
Unterrichtssprache:
ECTS-Credits:
Arbeitsaufwand (h):
Leitidee:
Die Studierenden
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verstehen die grundlegenden Konzepte der Digitaltechnik, einschliesslich binärer Zahlensysteme, Boolescher Algebra und logischer Schaltungen.
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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.
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kennen wichtige IoT-Kommunikationsprotokolle, IoT-Plattformen und Interaktionsmuster.
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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.
Modulverantwortung:
Lehrpersonen:
Standort (angeboten):
Zusätzliche Eingangskompetenzen:
Ebenfalls sollten die beiden Module ELA1 und ELA 2 besucht worden sein.
Modultyp:
Bemerkungen:
Das Modul findet im Herbstsemester statt.
Modulbewertung:
Leistungsnachweise und deren Gewichtung
Modulschlussprüfung:
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:
Inhalte
Angestrebte Lernergebnisse (Abschlusskompetenzen):
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.
Modul- 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.
Lehr- und Lernmethoden:
Vorlesung, Selbststudium, Übungen
Lehrmittel/-materialien:
Skript «Eine Einführung in die Schaltungsentwicklung mit VHDL»