Eingebettete Systeme:
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|---|---|
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| Published: |
Berlin [u.a.]
Springer
2007
|
| Series: | eXamen.press
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| Online Access: | Inhaltsverzeichnis |
| Physical Description: | XVIII, 264 S. graph. Darst. |
| ISBN: | 9783540340485 |
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|---|---|
| adam_text | Inhaltsverzeichnis
1 Einleitung................................................. 1
1.1 Begriffe und Abgrenzung................................. 1
1.2 Anwendungsgebiete...................................... 5
1.3 Wachsende Relevanz von eingebetteten Systemen............ 8
1.4 Struktur dieses Buches................................... 10
2 Spezifikationssprachen...................................... 13
2.1 Anforderungen.......................................... 13
2.2 Bercchnungsmodelle..................................... 17
2.3 StateCharts............................................. 18
2.3.1 Modellierung von Hierarchie........................ 19
2.3.2
2.3.3 Kantenbeschriftungpn und StateMate-Semantik....... 25
2.3.4 Bewertung und Erweiterungen...................... 28
2.4 Allgemeine Spracheigenschaft.en........................... 29
2.4.1 Synchrone und asynchrone Sprachen................. 29
2.4.2 Prozcss-Konzepte.................................. 30
2.4.3 Synchronisation und Kornmunkation................. 30
2.4.4 Spezifikation von Zeitbedingungen................... 31
2.4.5 Nicht-Staridard-Em-ZAnsgabegeräte................. 32
2.5 SDL................................................... 32
2.6 Petrinetze.............................................. 39
2.6.1 Einführung....................................... 39
2.6.2 Bedingungs-ZEreignisnetze.......................... 42
2.6.3 Stellen-ZTransitionen-Netze......................... 43
XVI Inhaltsverzeichnis
2.6.4
2.6.5 Bewertung........................................ 49
2.7
2.8
2.9 Prozessnetze............................................ 55
2.9.1
2.9.2 Asynchroner Nachrichtenaustausch.................. 58
2.9.3 Synchroner
2.10
2.11
2.11.1 Einführung....................................... 64
2.11.2
2.11.3 Mehrwertige Logik und IEEE 1164 .................. 68
2.11.4 VHDL-Prozcsse und Simulations-Scmantik ........... 75
2.12
2.13
2.14
2.15 Weitere Sprachen........................................ 84
2.16 Ebenen der Hardware-Modellierung........................ 87
2.17 Vergleich der Sprachen................................... 90
2.18 Verlässlichkeitsanforderungen............................. 92
3 Hardware eingebetteter Systeme .......................... 95
3.1 Einführung............................................. 95
3.2 Eingabe................................................ 96
3.2.1 Sensoren......................................... 96
3.2.2 Sample-and-Hokl-Schaltungen....................... 99
3.2.3 A/D-Wandler.....................................100
3.3 Kommunikation.........................................102
3.3.1 Anforderungen....................................103
3.3.2 Elektrische Robustheit..............................104
3.3.3 Garantieren von Echtzeitverhalten...................105
3.3.4 Beispiele.........................................106
3.4 Verarbeitungseinheiten...................................108
Inhaltsverzeichnis XVII
3.4.1 Überblick ........................................108
3.4.2 Anwendungsspezifische integrierte Schaltkreise
3.4.3 Prozessoren.......................................HO
3.4.4 Rekonfigurierbare Logik.............................126
3.5 Speicher................................................129
3.6 Ausgabe................................................131
3.6.1 D/A-Wandler.....................................132
3.6.2 Aktuatoren.......................................133
4 Eingebettete Betriebssysteme, Middleware und
4.1 Schranken von Ausführungszeiten .........................136
4.2
4.2.1 Klassifikation von Scheduling-Algorithmen............138
4.2.2 Aperiodisches
4.2.3 Periodisches
4.2.4 Ressourcen-Zugriffs-Protokolle......................155
4.3 Eingebettete Betriebssysteme.............................158
4.3.1 Allgemeine Anforderungen..........................158
4.3.2 Echtzeitbetriebssysteme............................160
4.4
4.4.1 Echtzeit-Datenbanken..............................164
4.4.2 Zugriff auf entfernte Objekte........................165
5 Implementierung eingebetteter Systeme:
Hardware-ZSoftware-Codesign.............................169
5.1 Organisation der Nebenläufigkcit auf Task-Ebene............172
5.2 High- ¿evei-Optimieruugen................................176
5.2.1 Umwandlung von Gleitkomma- in Festkomma-
Darstellung .......................................176
5.2.2 Einfache Schleifentransformationen..................177
•5.2.3 Kachel-ZBiockweise Verarbeitung von Schleifen........179
5.2.4 Aufteilen von Schleifen ............................182
5.2.5 Falten von Feldern.................................184
5.3 Hardware-ZSoftware-Partitionierung.......................186
5.3.1 Einleitung........................................18G
XVIII
5.3.2 COOL...........................................187
5.4 Compiler für eingebettete Systeme.........................197
5.4.1 Einführung.......................................197
5.4.2 Energieoptimierende Compiler......................198
5.4.3 Compiler für digitale Signalvcrarbeituug..............202
5.4.4 Compiler für Multimedia-Prozessoren................205
5.4.5 Compiler für VLIW-Prozessoren.....................205
5.4.6 Compiler für Netzwcrkprozessoreii...................206
5.4.7 Compiler-Erzeugung, retargierbare Compiler und
Untersuchung des Entwurfsraunis....................207
5.5 Vcrsorgungsspannungs-Anpassung und Energie-Management . . 207
5.5.1 Dynamische Anpassung der Versorgungsspannung.....207
5.5.2 Dynamisches Power-Management....................211
6 Evaluierung und Validierung...............................213
6.1 Einleitung..............................................213
6.2 Pareto-Optimalität......................................215
6.3 Simulation..............................................217
6.4 Rapid
6.5 Leistungsbewertung......................................219
0.6 Bewertung des Energieverbrauchs..........................22ß
6.7 Risiko- und Verlässlichkeits-Analyse........................227
6.8 Formale Verifikation.....................................233
6.9 Testen.................................................236
6.9.1 Betrachteter Bereich...............................236
6.9.2 Testfreundlicher Entwurf...........................237
6.9.3 Selbstestprogranimc...............................240
6.10 Fehkisiinulation.........................................241
6.11 Fehlcrinjektion..........................................242
Literaturverzeichnis ...........................................245
Sachverzeichnis................................................259
|
| adam_txt |
Inhaltsverzeichnis
1 Einleitung. 1
1.1 Begriffe und Abgrenzung. 1
1.2 Anwendungsgebiete. 5
1.3 Wachsende Relevanz von eingebetteten Systemen. 8
1.4 Struktur dieses Buches. 10
2 Spezifikationssprachen. 13
2.1 Anforderungen. 13
2.2 Bercchnungsmodelle. 17
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2.3.1 Modellierung von Hierarchie. 19
2.3.2
2.3.3 Kantenbeschriftungpn und StateMate-Semantik. 25
2.3.4 Bewertung und Erweiterungen. 28
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2.4.1 Synchrone und asynchrone Sprachen. 29
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2.4.3 Synchronisation und Kornmunkation. 30
2.4.4 Spezifikation von Zeitbedingungen. 31
2.4.5 Nicht-Staridard-Em-ZAnsgabegeräte. 32
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2.6 Petrinetze. 39
2.6.1 Einführung. 39
2.6.2 Bedingungs-ZEreignisnetze. 42
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XVI Inhaltsverzeichnis
2.6.4
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2.9.2 Asynchroner Nachrichtenaustausch. 58
2.9.3 Synchroner
2.10
2.11
2.11.1 Einführung. 64
2.11.2
2.11.3 Mehrwertige Logik und IEEE 1164 . 68
2.11.4 VHDL-Prozcsse und Simulations-Scmantik . 75
2.12
2.13
2.14
2.15 Weitere Sprachen. 84
2.16 Ebenen der Hardware-Modellierung. 87
2.17 Vergleich der Sprachen. 90
2.18 Verlässlichkeitsanforderungen. 92
3 Hardware eingebetteter Systeme . 95
3.1 Einführung. 95
3.2 Eingabe. 96
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3.3.3 Garantieren von Echtzeitverhalten.105
3.3.4 Beispiele.106
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Inhaltsverzeichnis XVII
3.4.1 Überblick .108
3.4.2 Anwendungsspezifische integrierte Schaltkreise
3.4.3 Prozessoren.HO
3.4.4 Rekonfigurierbare Logik.126
3.5 Speicher.129
3.6 Ausgabe.131
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4.1 Schranken von Ausführungszeiten .136
4.2
4.2.1 Klassifikation von Scheduling-Algorithmen.138
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4.2.3 Periodisches
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4.4
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5 Implementierung eingebetteter Systeme:
Hardware-ZSoftware-Codesign.169
5.1 Organisation der Nebenläufigkcit auf Task-Ebene.172
5.2 High- ¿evei-Optimieruugen.176
5.2.1 Umwandlung von Gleitkomma- in Festkomma-
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5.2.2 Einfache Schleifentransformationen.177
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