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Mikrocontroller-Technik

Einführung und Einordnung


Source: eigenes Foto (CC0 1.0)

Die Mikrocontroller-Technik befasst sich damit, wie man einem programmierbaren Bauteil („Mikrocontroller“) Leben einhaucht. Dabei wird die Software im Folgenden in der Programmiersprache C programmiert. Im Gegensatz zu der im 1. und 2. Semester im Kurs Informatik dargestellten Sprachkomponenten und Algorithmen wird hier Wert auf die Eigenheiten durch die Hardware-nähe gelegt. Es wird auf die Kenntnisse folgender Fächer zurückgegriffen:

  • Informatik I und II

Wichtig:

  • Bleiben Sie mit uns in Kontakt! Trotzdem es zeitweise Wochen mit eigenständigen Bearbeitung gibt, ist der Austausch wichtig, damit zu den jeweiligen Abgaben ein sinnvolles Ergebnis abgeliefert wird.
  • Suche Sie den Austausch mit den anderen Studierenden. Meistens haben Sie die Lösung, zum Problem eines anderen und umgekehrt.
  • Wenn Sie erst eine Woche vor der Abgabe mit dem Programmieren beginnen, wird es in der Regel eng. Besonders, wenn es Unklarheiten und Nachfragen gibt. Beginnen Sie frühzeitig.
  • Versuchen Sie Spaß am Programmieren zu finden. Es ist wie Puzzeln, nur dass Sie selbst das Bild bestimmen!

Ablauf im Semester

Der Kurs ist im Semester in verschiedene Schritte aufgeteilt:

microcontrollertechnik:ablaufmicrocontroller.svg



Semester-
woche		TitelBeschreibung
SW1 Kickoff in der ersten Woche hier werden die Details zum Kurs durchgegangen und die Vorbereitungen besprochen.
SW1 erste Übung Bereits in der ersten Woche werden erste „Gehversuche“ in der Entwicklungsumgebung umgesetzt um die Software und Hardware zu testen.
SW2 - SW10 Geführte Entwicklung von Code Dies ist aufgeteilt in
- Montags: Einführung in die Themen durch Tim Fischer mit Schwerpunkt auf die Theorie
- Donnerstags: praktische Arbeit an der Hardware durch Tim Fischer, Petre Sora (ASE) und Ralf Ziegler (MR)
SW11 - SW15 eigenständige Arbeit Hier sind Sie am Start und müssen vorgegebene Projekte bearbeiten
Montags und Donnerstags: Mentorings mit Tim Fischer, Petre Sora (ASE) und Ralf Ziegler (MR)
SW15 Abgabe des Codes und der Doku Die Inhalte müssen bis 17.01.2024 hochgeladen sein.
im Prüfungs-zeitraum schriftliche Prüfung Eine Beispielklausur ist in ILIAS zu finden

Abgabe

  • Zur Abgabe der Softwarekomponenten
    • Bitte geben Sie folgenden Komponenten ab:
      • Projektordner aus Microchip Studio
      • Bericht mit Fluss/Zustandsdiagramm als PDF
    • Bitte entfernen Sie nicht notwendige Files, d.h. lassen Sie alte, nicht eingebundene Files und alte Versionen weg, sofern Sie solche angelegt haben
    • Die Abgabe erfolgt per GITlab
  • Für die Bewertung des Fachs Microcontrollertechnik wird folgendes Schema verwendet: bewertung_ws24_prj99.xlsx
    Die Bewertung setzt sich aus folgenden Punkten zusammen:
    • 60% Prüfung im Prüfungszeitraum
    • 30% Code-Qualität (u.a. Funktionsfähigkeit des Programms, Code-Struktur, konsistente Namensgebung, Inline Dokumentation)
    • 5% Bericht + Flussdiagramm
    • 5% Mitarbeit bei den Mentorings

Allgemeine Randbedingungen

  1. Lesen Sie die Ihnen zugewiesene Projektbeschreibung gut durch
  2. Programmiersprache ist C (Arduino ist nicht möglich)
  3. Die Delay-Funktion darf nicht für die Zeit-Synchronisation im Millisekunden-Bereich genutzt werden!
    Es ist eine Einteilung in Takte (10ms, 100ms, etc.) zu verwenden.
  4. Beachten Sie die Infos unter Tipps für Programmierung, insbesondere die Vorgaben für die Programmierung!

Links zur Vorlesung

ThemaBeschreibungSprache
TutorialEine schöne Einführung in die Embedded Softwareentwicklung ist im Buch Sensornetzwerke in Theorie und Praxis - Embedded Systems-Projekte erfolgreich realisieren von Kollegen Meroth und Sora zu finden. Dort wird der Einstieg in das Feld die (in Hardware) eingebettete Softwareentwicklung erklärt. Aus dem Hochschulnetz bzw. mit VPN können Sie dieses direkt bei Springer Link betrachten.Deutsch
TutorialEmpfehlenswertes Tutorial von mikrocontroller.netDeutsch
TutorialAlso the AVR itself has a nice introduction into C programming on the AVR plattform as Video and textual Developer Help English
Datenblatt Das Data Sheet des Atmega88 ist ebenfalls ein gutes Nachschlagewerk English
Datenblatt Das Datenblatt des Atmega88 wurde auch auf Deutsch übersetzt: Online Datenblatt ATmega88 English
C-Support Ein Rechner für Interrupt Timer und PreScaler English
C-SupportDokumentation der AVR Compilerbibliotheken (z.B. stdlib) English

weiterführende Links

C Programmierung

Embedded Systems Engineering und Hardware/Software Co-Design

sonstiges