Bachelor Programm, 2. Studienabschnitt, Modul: ESS II.3.1
Vorlesungsnummern: Paul: L.079.05600
| Semester | SS 2010 |
| Dozent | Dr. Christian Plessl |
| Kontakt | Büro: P1.7.08.05, Email: christian.plessl@uni-paderborn.de, Tel: 05251-605399 |
| Website zur Vorlesung | http://homepages.uni-paderborn.de/plessl/lectures/2010-Codesign |
Die Vorlesung wird in Deutsch gehalten, die Unterlagen sind teilweise in Deutsch (Skript) und teilweise in Englisch (Vorlesungsfolien, Aufgabenblätter, Fachartikel).
Das Ziel dieser Lehrveranstaltung ist es, einen Überblick über die verschiedenen Hardware/Software Codesign Problemstellungen zu geben und die wichtigsten Lösungsansätze vorzustellen. Es wird auf den heutigen Stand der Technik eingegangen, aber auch auf Gebiete hingewiesen, die zur Zeit Gegenstand intensiver Forschung sind. In den begleitenden Übungen werden die besprochenen Verfahren durch Rechenbeispiele vertieft.
Unter Hardware/Software Codesign versteht man den gemeinsamen Entwurf von Hardware- und Softwareteilen eines Systems. Die meisten modernen eingebetteten Systeme (Beispiele sind Mobiltelefone, Automobil- und Industriesteuerungen, Spielekonsolen, Home Cinema Systeme, Netzwerkrouter) bestehen aus kooperierenden Hardware- und Softwarekomponenten. Ermöglicht durch rasante Fortschritte in der Mikroelektronik werden eingebettete Systeme zunehmend komplexer. Der Einsatz von rechnergestützten Entwurfswerkzeugen ist nicht nur notwendig, um diese Komplexität handhaben zu können, sondern auch um die Entwurfskosten und die Entwurfszeit zu senken. Die Vorlesung Hardware/Software Codesign konzentriert sich auf die wesentlichen Schwerpunkte:
Zielarchitekturen
Welche Implementierungsformen gibt es für eine gewünschte Systemfunktionalität? Was sind die Einsatzgebiete und Vor- und Nachteile von CISC und RISC Prozessoren, Mikrocontrollern, DSPs, ASIPs, programmierbaren Hardwarebausteinen wie FPGAs, und ASICs? Was sind Systems-on-a-Chip?
Eingebettete Prozessoren (Mikrocontroller, DSPs, ASIPs)
Wie kann man effizienten Code für eingebettete Prozessoren generieren? Wo zieht man die Hardware/Software-Grenze beim Entwurf eingebetteter Prozessoren, dh., welche Funktionen implementiert man als Prozessor-Instruktionen und welche werden vom Compiler abgedeckt?
Systementwurf
Wie entscheidet man, welche Systemfunktionen in Hardware und welche in Software realisiert werden? Wie bewertet man solche Hardware/Software Partitionierungen, ohne das System tatsächlich komplett zu implementieren? Wie kann man Hardware/Software Systeme simulieren und schnell funktionale Prototypen entwickeln?
Die aktuellen Termine sind untenstehender Tabelle zu entnehmen, welche laufend aktualisiert wird.
Die Unterlagen zu dieser Lehrveranstaltung bestehen aus:
| Datum | Vorlesungsinhalt | Materialien | Übungen |
|---|---|---|---|
| 15.04.2010 |
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| 22.04.2010 |
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| 29.04.2010 |
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| 06.05.2010 |
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| 13.05.2010 |
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| 20.05.2010 |
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| 27.05.2010 |
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| 03.06.2010 |
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| 10.06.2010 |
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| 17.06.2010 |
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| 24.06.2010 |
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| 01.07.2010 |
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| 08.07.2010 |
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| 15.07.2010 |
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| 22.07.2010 |
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Die Aufgabenblätter für die Übungen können von der Vorlesungswebseite heruntergeladen werden und sollen bis zum Besprechungstermin selbständig zu Hause gelöst werden. Am Besprechungstermin, werden die Aufgaben vom Dozenten vorgelöst, oder Studenten erhalten die Möglichkeit ihre Lösungen zu präsentieren. Es werden keine Musterlösungen ausgeben.
Prüfungsrelevant ist der Stoff, der in der Vorlesung und in den Übungen behandelt wurde. Die Vorlesung in einer schriftlichen Prüfung (Klausur) geprüft. Die Klausur dauert 75 Minuten, es sind keine Hilfsmittel zugelassen.
Die Klausur findet am 19. August 2010 im Hörsaal G statt. Prüfungsbeginn ist 10:00 Uhr.
Zur Vorbereitung der Klausur stellen wir die Klausuraufgaben der letzen 4 Jahre zur Verfügung. Es werden keine Musterlösungen zu den Klausuren ausgeben.