Labor Digitale Systeme

Labor Digitale Systeme

Zeitdiskrete Systeme spielen in elektrischen und mechatronischen Systemen eine wichtige Rolle. Ziel der Laborübungen ist es, das Verständnis der Systeme zu verbessern und die Studierenden in die Lage zu versetzen, digitale Systeme eigenständig zu entwerfen und einzusetzen. Zur Systemsimulation, zum Entwurf und zur Implementierung von Digitalen Systemen werden Software-Werkzeuge eingesetzt. Die Realisierung erfolgt auf Mikrocontrollern bzw. auf programmierbaren Bausteinen (FPGA). Die beste Wirkung wird erzielt, wenn die Laborübungen für den Entwurf und die Simulation bereits in die Vorlesungen integriert wurden.  

Die eingesetzten Software-Werkzeuge stehen den Studierenden individuell zur Verfügung und können auch außerhalb der Vorlesungen zum eigenen Studium verwendet werden. Zum stimmigen Laborkonzept trägt bei, dass die Laboranteile, welche die Implementierung betreffen, auf individuelle, portable Baugruppen umgestellt wurden. Auch der hardware-spezifische Teil steht unseren Studierenden innerhalb und außerhalb der Vorlesung jederzeit zur Verfügung. Für Messungen werden individuelle Logik-Analysatoren und Oszilloskope verwendet (USB-Baugruppen mit PC-Software).

Das Labor wird in der Lehre der Studiengänge Elektrotechnik und Mechatronik wie folgt genutzt:

  • in Zweiergruppen mit individueller Ansprache
  • in- und außerhalb von Vorlesungen
  • mit Aufgaben zur Vorbereitung

Laborversuche im 3. Semester

Mikrocomputertechnik I:

  • Hochsprachenprogrammierung
  • Projekte mit Arduino-Starter Kits
  • Prozessor: AVR ATmega

Laborversuche im 4. Semester

Mikrocomputertechnik II:

  • Maschinennahe  Programmierung
  • Projekte mit DHBW Bausatz
  • Prozessor: AVR ATmega
  • Vereinfachtes Prozessormodell im VDHL-Simulator (ModelSim)

MCT Regelungstechnik:

  • Laborversuch Steuern und Regeln
  • Drehzahlregelung für DC-Motor
  • Messen und sukzessiver Aufbau der Regelung

Kommunikationstechnik:

  • Praxis der Signalverarbeitung
  • Modulationsverfahren und Kodierung
  • Einsatz von MATLAB und Tabellenkalkulation

Laborversuche im 5. Semester

Entwurf digitaler Systeme:

  • Schaltungsentwurf und Tests im VHDL-Simulator (ModelSim)
  • Projekte mit Xylinx Baugruppe (FPGA, Funktionsgenerator mit DDS)
  • Schaltungssynthese mit Xylinx ISE

Systemsimulation:

  • Simulationsprojekte mit MATLAB
  • zeitdiskrete Filter, Spektralanalyse, CDMA-System
  • Systemsimulationen spezifizieren, anwenden und Ergebnisse analysieren

Laborversuche im 6. Semester

Prozessortechnik:

  • Schaltungen und Rechenwerke zur Signalverarbeitung
  • Entwurf eines Mikrocontrollers in VHDL
  • Schaltungsentwurf und Schaltungssynthese auf FPGA
  • Wiederverwendung der Baugruppe und Werkzeuge aus dem 5. Semester

Hier finden Sie uns

DHBW Stuttgart, Vorlesungsräume und Heimarbeit (alle Laborversuche sind portabel)