Eingebettete Systeme

Eingebettete Systeme treten heute in vielen technischen und zunehmend auch biologischen
Systemen auf. Ihre Anwendungsbereiche haben in den letzten Jahren stark zugenommen. Als eingebettete
Systeme (embedded systems) werden heterogene Systeme bezeichnet, die aus einem oder mehreren vernetzten
Rechnerkernen sowie digitaler und analoger Hardware bestehen. Je nach Anwendungsfall können sie auch
noch eine Vielzahl weiterer Systemkomponenten enthalten. Charakteristisch ist der hohe Anteil an Software.
Eingebettete Systeme erfordern Modellierungen und Entwurfsmethoden, die sich sehr stark von den
Methoden unterscheiden, die für homogene oder universelle Rechnersysteme entwickelt wurden.
Die Vorlesung befasst sich in ihrem ersten Teil mit den Modellierungs- und Beschreibungskonzepten für
derartige heterogene Systeme. Diese Konzepte werden häufig auch als hybride Modelle bezeichnet.
Petri-Netze spielen in diesem Zusammenhang ebenfalls eine besondere Rolle. Als typische Entwurfsmethodik
wird, auf der Basis der Mehr-Formalismen Modellierung, eine schrittweise interaktive Verfeinerung bevorzugt.
Der zweite Teil der Vorlesung wendet sich den Zielarchitekturen und der Implementierung zu. Es werden
überwiegend Standardbausteine und generische Architekturen verwendet, typisch ist aber die Optimierung
und das Zuschneiden der Lösung auf die spezielle Anwendung. Die Vorgehensweise wird oft auch als
Hardware-Software Codesign bezeichnet. Dazu ist es erforderlich, die Standardbausteine anzupassen,
beispielsweise durch individuelle Anwendungssoftware, durch Anwender programmierbare oder
anwendungsspezifische integrierte Bausteine und durch gemischt analog-digitale Funktionen zur Ankopplung
an den technischen Prozess.
Vor diesem Hintergrund lauten die Themenbereiche der Vorlesung:
• Systemgrundlagen
• Modellierung und Beschreibungsmittel
• Spezifikation und Entwurf
• Zielarchitekturen (Analoge und digitale Komponenten)