Veranstaltung Mobiles Hardware-Praktikum 2002
Beschreibung Das Hardware-Praktikum ist eine Veranstaltung für Studierende im vierten Semester mit Hauptfach Informatik und vertieft in praktischen Versuchen die in den Vorlesungen Technische Informatik I und II erworbenen Kenntnisse. Hierbei gliedert sich die Veranstaltung in insgesamt drei Themenschwerpunkte:

Grundlagen der Analog- und Digitaltechnik

Den Einstieg in das Mobile Hardware-Praktikum bildet eine Versuchsreihe, in der mit grundlegenden Bauteilen der Elektronik wie Widerständen, Kondensatoren und Transistoren einfache Schaltungen aufgebaut werden und mit Visual Basic 5 CCE gesteuert und analysiert werden.

Aufbau kombinatorischer und sequentieller Schaltkreise

Teile des systematischen Rechnerentwurfs werden in dieser Versuchsreihe in die Praxis umgesetzt, insbesondere Dekodierer, Multiplexer, Register sowie als Abschluss ein einfacher Rechner, der die Grundrechenarten Addition, Subtraktion und Multiplikation beherrscht, werden dabei entwickelt. Wie im modernen Rechnerentwurf üblich werden die Schaltungen nicht aus diskreten Logikgattern aufgebaut, sondern vollständig am PC entwickelt und getestet, bevor sie mit programmierbaren Bausteinen (FPGAs der Altera MAX7000 Serie) in eine vorgegebene Hardware-Umgebung eingebettet werden. Neben der direkten Eingabe der Schaltung mit Hilfe vorgefertigter Bibliotheksmodule wird dabei auch der Entwurf von Schaltkreisen mit der Hardwarebeschreibungssprache VHDL vorgestellt.

Mikroprozessor-Programmierung

Die in der Vorlesung Technische Informatik II beim Entwurf und der Analyse eines 32-Bit Prozessors gemachten Erfahrungen werden in den Versuchen zur Mikroprozessor-Programmierung aufgegriffen und ein kommerzieller Mikroprozessor, der Microchip PIC16F84, programmiert und mit entsprechender Hardware zur Ein- und Ausgabe getestet. Ein besonderes Augenmerk liegt hierbei auf den benötigten Entwicklungswerkzeugen wie Compiler und Simulator.
Ablauf Das Praktikum findet in einer mobilen, webbasierten Form statt, bei der den einzelnen Gruppen zu je 3 Studierenden zu Beginn des Semesters alle Versuchsaufgaben, die benötigte Hard- und Software sowie entsprechende Tutorials, Dokumentationen und Vorträge zur Verfügung gestellt werden. Die Lösungen zu den gestellten Aufgaben werden dann von den gebildeten Kleingruppen in Heimarbeit erstellt und zu festgelegten Terminen über das Übungsportal in elektronischer Form abgegeben und bewertet.

Desweiteren wird jede Gruppe im Verlauf des Praktikums eine reale Präsentation eines Versuches im Praktikumsraum 00-022 in Gebäude 051 durchführen sowie einen Vortrag zu einem Versuch mit Camtasia erstellen und über das Übungsportal abgeben.
Dank
Mein Dank gilt Dipl.-Ing. Peter Winterer, der durch sein Fachwissen und unermüdliches Engagement erheblichen Anteil an diesem Praktikum hat.

Tobias Schubert, März 2002


        Letzte Änderung: März 2002, Tobias Schubert