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About this book

Ein Alleinstellungsmerkmal dieses Open-Access-Lehrbuchs ist die umfassende Einführung in das Grundlagenwissen über eingebettete Systeme mit Anwendungen in cyber-physischen Systemen und dem Internet der Dinge. Es beginnt mit einer Einführung in das Gebiet und eine Übersicht über Spezifikationsmodelle und -sprachen für eingebettete und cyber-physikalische Systeme. Es gibt einen kurzen Überblick über die für solche Systeme verwendeten Hardware-Geräte und stellt die Grundlagen der Systemsoftware für eingebettete Systeme vor, einschließlich Echtzeit-Betriebssystemen.

Der Autor erörtert auch Evaluierungs- und Validierungstechniken für eingebettete Systeme und gibt einen Überblick über Techniken zur Abbildung von Anwendungen auf Ausführungsplattformen, inklusive Multi-Core-Plattformen. Eingebettete Systeme müssen unter engen Randbedingungen arbeiten, daher enthält das Buch auch einen ausgewählten Satz von Optimierungstechniken, mit einem Schwerpunkt bei Software-Optimierungstechniken. Das Buch schließt mit einer kurzen Übersicht über das Testen. Die vierte Auflage wurde aktualisiert und überarbeitet, um neue Trends und Technologien zu berücksichtigen, wie z. B. die Bedeutung von cyber-physischen Systemen (CPS) und dem Internet der Dinge (IoT), die Entwicklung von Single-Core-Prozessoren hin zu Multi-Core-Prozessoren und die zunehmende Bedeutung von Energieeffizienz und thermischen Fragen.

Table of Contents

Frontmatter

Open Access

1. Einleitung

Zusammenfassung
In diesem Kapitel werden wir einige grundlegende Begriffe, die im Zusammenhang mit eingebetteten Systemen benutzt werden, zusammen mit der geschichtlichen Entwicklung vorstellen, sowie auf Möglichkeiten, Herausforderungen und gemeinsame Eigenschaften von eingebetteten und cyber-physikalischen Systemen eingehen. Außerdem werden Aspekte der Ausbildung, Entwurfsabläufe und die Struktur dieses Buches vorgestellt werden.
Peter Marwedel

Open Access

2. Spezifikation und Modellierung

Zusammenfassung
Wie können wir das System, welches wir entwerfen wollen, beschreiben und wie können wir partielle Entwürfe darstellen? Eine Antwort auf diese Fragen gibt dieses Kapitel, in dem wir Modelle und Beschreibungstechniken vorstellen, mit denen sowohl die Spezifikation wie auch Zwischenschritte dargestellt werden können.
Peter Marwedel

Open Access

3. Hardware eingebetteter Systeme

Zusammenfassung
In diesem Kapitel werden das Interface zwischen der physischen Umgebung und der Informationsverarbeitung (das Cyphy-Interface) sowie Hardware für die Verarbeitung, die Speicherung und die Kommunikation von Informationen vorgestellt. Die Notwendigkeit der Betrachtung des CyPhy-Interfaces ergibt sich dabei durch die Einbettung in ein CPS.
Peter Marwedel

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4. Systemsoftware

Zusammenfassung
Zur Bewältigung der Komplexität des Entwurfes von Anwendungen eingebetteter Systeme ist die Wiederverwendung von Komponenten ein wichtiges Hilfsmittel.
Peter Marwedel

Open Access

5. Bewertung und Validierung

Zusammenfassung
Während des Entwurfs müssen wir uns immer wieder davon überzeugen, dass das geplante System voraussichtlich seine Funktion erfüllen wird und gemäß aller relevanten Bewertungskriterien die Anforderungen einhalten wird.
Peter Marwedel

Open Access

6. Abbildung von Anwendungen

Zusammenfassung
Ein sehr wichtiger Schritt im Entwurfsprozess ist die Abbildung von Anwendungen auf verfügbare Hardware-Plattformen. Dazu müssen wir entscheiden, auf welchem Prozessor Anwendungen (oder Teile davon) ausgeführt werden und wie sie zeitlich eingeplantwerden.
Peter Marwedel

Open Access

7. Optimierung

Zusammenfassung
Eingebettete Systeme müssen hinsichtlich der in diesem Buch betrachteten Bewertungskriterien effizient sein.
Peter Marwedel

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8. Test

Zusammenfassung
Leider können wir nicht davon ausgehen, dass ein entworfenes und ggf. produziertes System wie vorgesehen funktioniert.
Peter Marwedel

Backmatter

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