Mikrocontrollertechnik
Microcontroller Techology
6 LPunregelmäßigDE
Inhalte
• Grundsätzlicher Aufbau eines Mikrocontroller-System: CPU, Register, I/O-Elemente, Speicher, BUS-Systeme • Funktionselemente und Arbeitsweise einer CPU • Gegenüberstellung wesentlicher Architekturansätze ausgewählter Mikrocontrollerarchitekturen • Registerstrukturen, Portstrukturen, Speicherorganisation • Zeitverhalten, Interruptsysteme, Power States • I/O-Schnittstellen und Schnittstellenbausteine • spezielle Peripheriesysteme (Watchdog, Timer, CAPCOM) • Assembler- und Hochsprachenprogrammierung C/C++ von Microcontrollern • Praktikumsversuche mit Mikrocontrollersystemen (Praktikumssystem, Versuche mit 16bit- bzw. 32bit-MCU) • Entwicklung und Test von Applikationen aus den Bereichen: Echtzeitanwendung, Peripherie-Bussysteme, Analogwertverarbeitung, Internet-Kommunikation • Programmentwicklung mit professioneller Entwicklungsumgebung
Lernziele
Die Studierenden kennen grundlegende Architekturen, den grundlegenden Aufbau und die Wirkungsweise von Mikrocontrollern und können Mikrocontroller-Systeme mit Host-Rechnern koppeln. Sie sind mit der Informationsdarstellung und -verarbeitung in Digitalrechnern vertraut. Sie verstehen das Zusammenspiel von CPU, Speicher und Peripheriekomponenten über Bussysteme und kennen verschiedene Schnittstellen von Mikrocontrollern. Die Studierenden sind in der Lage, für eine gegebene Anwendung eine geeignete Mikrocomputerarchitektur auszuwählen, mit externer Peripherie zu koppeln und das System zu programmieren. Sie können Laufzeiten mit Blick auf das Echtzeitverhalten eines Mikrocontroller-Systems abschätzen sowie Test- und Debug-Werkzeuge zur Laufzeitanalyse und Fehlersuche anwenden.
Prüfungsleistung
• Mündliche Prüfung, 30-45 min
Literatur (6)
- K. Dembowski: Elektronik für die Entwicklung von Smart Health-Applikationen. Berlin: Springer, 2024
- K. Berns, A. Köpper, B. Schürmann: Technische Grundlagen Eingebetteter Systeme. Berlin: Springer, 2019
- F. Hüning: Embedded Systems für IoT. Berlin: Springer, 2019
- Th. Beierlein, O. Hagenbruch: Taschenbuch Mikroprozessortechnik. Carl Hanser Verlag: 2010
- Bartmann, Eric: Die elektronische Welt mit Arduino entdecken, O’Reilly Verlag, 2011
- Odendahl, Manuel; Finn, Julian; Wenger, Alex: Arduino - Physical Computing für Bastler, Designer & Geeks, O'Reilly Verlag, 2. Auflage Juni 2010
Bemerkungen
• Studiengang Medizininformatik B. Sc.: Wahlpflichtmodul im Komplex "Medizininformatik"
Quelle: Modulbeschreibung der BTU · abgerufen 28.09.2026Original