Anwendungskriterien für Ein-Chip-Mikrocontroller/Embedded Controller:
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| Format: | Abschlussarbeit Buch |
| Sprache: | German |
| Veröffentlicht: |
Ilmenau
ISLE
2018
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|---|---|
| adam_text | INHALTSVERZEICHNIS
TABELLENVERZEICHNIS XVII
ABKUERZUNGSVERZEICHNIS XIX
1. EINLEITUNG 1
1.1. EINLEITUNG UND M
OTIVATION......................................................................
1
1.2. STRUKTUR DER A RB E
IT..................................................................................
3
2. QUALITATIVE EINFLUSSFAKTOREN AUF LEISTUNGSFAEHIGKEIT UND
EINSATZMOEGLICH
KEITEN VON RECHNERARCHITEKTUREN 5
2.1.
MIKROPROZESSOREN.....................................................................................
5
2.2.
EIN-CHIP-MIKRORECHNER............................................................................
8
2.2.1.
MIKROCONTROLLER............................................................................
9
2.2.2. HYBRIDE P
ROZESSOREN...................................................................
12
2.2.3.
APPLIKATIONSPROZESSOREN.............................................................
12
2.3. DIGITALE
SIGNALPROZESSOREN......................................................................
13
2.4. FPG A
S........................................................................................................
14
2.5. HARDWAREKOMPONENTEN UNTER FUNKTIONALEN UND LEISTUNGSASPEKTEN . . 14
2.5.1. STEUERWERK
..................................................................................
15
2.5.2.
RECHENWERK..................................................................................
19
2.5.3. B USSYSTEM
E......................................................................................
21
2.5.4. S
PEICHER............................................................................................
22
2.5.5. P ERIP H ERIE N
......................................................................................
27
2.5.6. INTERRUPTSYSTEM UND D M A
.......................................
36
2.6. ELEKTRISCHE PARAMETER UND BAUFORMEN
.....................................................37
2.7. AKTUELLE T REN D
S............................................................................................
38
2.8.
ZUSAMMENFASSUNG.........................................................................................
40
3. QUANTITATIVE BEWERTUNG DER LEISTUNGSFAEHIGKEIT 43
3.1.
BENCHMARKGRUNDLAGEN...............................................................................
43
3.1.1. BEGRIFFSKLAERUNG: B ENCHM
ARK...........................................................43
3.1.2. ANALYSEMOEGLICHKEITEN
.......................................
46
3.2. BENCHM
ARKS..................................................................................................
52
3.2.1. BENCHMARKING VERSCHIEDENER SYSTEMEIGENSCHAFTEN
......................
53
3.2.1.1.
RECHENLEISTUNG.................................................................53
3.2.1.2. SPEICHERLEISTUNG
..............................................................56
3.2.1.3. LEISTUNG DER
PERIPHERIEN..................................................58
3.2.2. EINFLUESSE UND
PROBLEME....................................................................
59
3.2.2.1. EINFLUESSE AUF SOFTWAREEBENE
...........................................
59
3.2.2.2. EINFLUESSE AUF HARDWAREEBENE
........................................
62
3.2.2.3. PROBLEME DES BENCHM ARKINGS
........................................
64
3.3. BEKANNTE BENCHMARK
VERFAHREN....................................................................64
3.3.1. D HRYSTONE/W
HETSTONE....................................................................
64
3.3.2.
LINPACK/LAPACK.......................................................................
66
3.3.3. S P E C
...............................................................................................
67
3.3.4. E E M B C
............................................................................................
68
3.3.5. HS HARZ
BENCHMARKS.......................................................................
69
3.4. KLASSIFIKATIONSVERFAHREN VON RECHNERARCHITEKTUREN
..................................
73
3.4.1. FLYNN*SCHE
KLASSIFIKATION.............................................................
73
3.4.2. ERLANGEN CLASSIFICATION SYSTEM (E C
S)........................................ 74
3.4.3. KLASSIFIKATION NACH G ILO I
......................................................
75
3.5. ANWENDBARKEIT DER BENCHMARKS UND KLASSIFIKATIONSVERFAHREN AUF
EMBEDDED CONTROLLER
...............................................................................
76
4. APPLIKATIONSENTWICKLUNG UND AUSWAHL GEEIGNETER RECHNERARCHITEKTUREN
79
4.1. ENTWICKLUNGSPROZESS
...................................................................................
79
4.2. AUSWAHLPROZESS UND BEEINFLUSSENDE F
AKTOREN............................................82
4.3. BEDEUTUNG DER AUSWAHL
.............................................................................
87
4.4. EIGNUNG VON KLASSIFIKATIONSVERFAHREN UND BENCHMARKS FUER DEN
AUSWAHLPROZESS............................................................................................
91
4.4.1. EIGNUNG VON
KLASSIFIKATIONSVERFAHREN............................................91
4.4.2. HARDWAREAUSWAHL MITTELS BENCHMARKS UND MASSZAHLEN
................
92
4.4.2.1. EXTERNES BENCHM
ARKING..................................................93
4.4.2.2. INTERNES
BENCHMARKING.....................................................94
4.5. BESTEHENDE
UNTERSTUETZUNGSMOEGLICHKEITEN..................................................94
4.5.1. DATENBLAETTER UND H
ANDBUECHER........................................................95
4.5.2. TABELLENBASIERTE INTERAKTIVE S Y S TE M E
............................................95
4.6. ANFORDERUNGEN AN EIN
BERATUNGSSYSTEM.....................................................96
INHALTSVERZEICHNIS XI
5. UNIVERSELLES BENCHMARK- UND VERGLEICHSSYSTEM UBCS UND
VEKTORBASIERTE BEWERTUNG VON RECHNERARCHITEKTUREN 101
5.1. VORUEBERLEGUNGEN UND
SOFTWAREKONZEPTE...................................................102
5.2. HARDWAREDATENBANK
....................................................................................
104
5.2.1. ABBILDUNG EINER RECHNERARCHITEKTUR DURCH T AB ELLEN
.................
105
5.2.2. NUTZUNG VON V IEW S
........................................................................
114
5.2.3. NORM ALISIERUNG
..............................................................................
115
5.2.4. A DMINISTRATORFRONTEND
..................................................................
116
5.3. UBCS ALS TOOL ZUM ALLGEMEINEN VERGLEICH VON RECHNERARCHITEKTUREN .
119
5.3.1. SYSTEMENTWURF UND
ENTWICKLUNG...................................................119
5.3.2. FUNKTIONSW EISE
..............................................................................
122
5.3.3. BESONDERE M ERKM
ALE.....................................................................
124
5.4. EINSCHRAENKUNGEN VON UBCS UND ABLEITUNG EINES BEWERTUNGSSCHEMAS 125
5.4.1. BEWERTUNGSGRUNDLAGEN
..................................................................
127
5.4.2. BEWERTUNG UND VISUALISIERUNG MITTELS VEKTOREN UND TRIPELN . 133
5.4.3. KLASSIFIKATION DURCH
VEKTORBLOECKE................................................138
5.4.4. BERECHNUNG EINER GESAM
TEIGNUNG................................................139
6. SOFTWARETECHNISCHE UMSETZUNG DES BEWERTUNGSMODELLS 145
6.1. TOOL ZUR VEKTORBASIERTEN BEWERTUNG VON EMBEDDED CONTROLLERN . . .
145
6.2. ENTWICKLUNG UND FUNKTIONALITAET DES
SOFTWARETOOLS.................................147
6.2.1. WICHTUNGEN UND O
PTIONEN............................................................ 149
6.2.2. AUSWAHL VON
RECHNERARCHITEKTUREN.............................................154
6.2.3. TABELLARISCHE GESAMTUEBERSICHT DER RECHNERARCHITEKTUREN . . . 157
6.2.4. VEKTORDARSTELLUNG
...........................................................................
158
6.2.5. BENCHMARKDETAILS
...........................................................................
163
6.3. ERSTELLEN EINER GEEIGNETEN D
ATENBASIS...................................................... 164
6.3.1. ERGAENZEN VON SPEZIFISCHEN INFORMATIONEN IN DER HARDWARE
DATENBANK
........................................................................................164
6.3.2. DURCHFUEHRUNG VON B ENCHM
ARKTESTS.............................................165
6.3.3. AKTUELLER STAND DER D ATEN B
ASIS...................................................168
7. FUNKTIONSNACHWEIS DES BERATUNGSTOOLS UNTER REALEN EINSATZBEDINGUNGEN
169
7.1. ANWENDUNGSFALL: INSPEKTIONSROBOTER FUER WINDKRAFTANLAGEN
.................
169
7.1.1. ANFORDERUNGSDEFINITION FUER VEKTORBASIERTE B E W ERTU N G
..............
171
7.1.2. ANWENDUNGSSPEZIFISCHE E IN G A B E N
................................................172
7.2. ERMITTLUNG OPTIMAL GEEIGNETER
RECHNERARCHITEKTUREN..............................176
XII
INHALTSVERZEICHNIS
7.3. VERGLEICH DER UNTERSTUETZUNGSMOEGLICHKEITEN
...........................................
185
7.3.1. PROJEKTSPEZIFISCHE
EINSCHAETZUNGEN................................................185
7.3.2. VERGLEICH HERKOEMMLICHER UNTERSTUETZUNGSMOEGLICHKEITEN MIT DEM
BERATUNGSTOOL..................................................................................186
8. ZUSAMMENFASSUNG UND AUSBLICK 191
8.1. ZUSAMMENFASSUNG DER A RB E ITE N
...............................................................
191
8.2. EINSCHAETZUNG UND
WEITERENTWICKLUNGSPOTENTIALE....................................193
QUELLENVERZEICHNIS 197
ANHANG I
A. GESAMTUEBERSICHT DER HARDWAREDATENBANK II
B. DETAILANSICHT TOOL UBCS V
C. BEDIENOBERFLAECHE DES TOOLS VBEC VII
D. UEBERSICHT DER EMBEDDED CONTROLLER IN DER HARDWAREDATENBANK UND MESS
WERTEERFASSUNG XIII
E. ANWENDUNGSBEISPIEL XVII
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| author | Stolze, Thomas |
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