Labor Programmieren, Mikrocomputertechnik und FPGA Design

In den letzten zwei Jahrzehnten haben Mikroprozessoren, Mikrocontroller und FPGA in vielen Bereichen der industriellen Steuer- und Regelungstechnik eine enorme Bedeutung erlangt. Durch immer neue und leistungsfähigere Bausteine und eine zunehmende Vernetzung einzelner Mikrocontrollersysteme wird die Mikrocomputertechnik noch viele Jahre die Entwicklung technischer Produkte beeinflussen.

Im Labor Mikrocomputertechnik und FPGA Design haben Studierende die Möglichkeit, ihre in der Vorlesung erworbenen Kenntnisse an praxisnahen Beispielen (Ansteuerung von Motoren, USB-Kommunikation, SPI-I2C-Bus-Kommunikation) zur Anwendung zu bringen. Dies geschieht unter Zuhilfenahme von Entwicklungswerkzeugen, wie sie in der Industrie verwendet werden, um später den Herausforderungen moderner Mikrocomputertechnik und FPGA-Design im Alltag gewachsen zu sein.

Der Arbeitsweise von Entwicklungswerkzeugen und dem Erlernen hardwarenaher, modularer Programmierung von Mikrocontrollern in Hochsprache oder Assembler wird in diesem Labor große Aufmerksamkeit gewidmet. Die hieraus resultierenden Fähigkeiten und ein grundlegendes Verständnis für den Aufbau und die Arbeitsweise von Mikrocontrollern sind für eine erfolgreiche Programmierung der Peripherie (I/O, Timer, Interrupt, DMA, …) von Mikrocontrollern zwingend notwendig. Unterstützt durch entsprechende Hilfsmittel ist es den Studierenden jetzt möglich, exakte Vorstellungen für die notwendigen, zeitlichen Abläufe bei der Ausführung eines Befehls zu entwickeln. Begriffe wie Maschinenzyklus, Maschinencode, Timing oder auch Opcode-Fetch werden so transparent.

    Laborausstattung

    • Altera FPGA Evaluation Board plus SPI-Extension
    • Altera Entwicklungsumgebung
    • Cortex Evaluation Board
    • Entwicklungsumgebung Eclipse
    • Oszilloskope von Agilent/Keysight