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Über dieses Buch

Das Buch liefert in Theorie und Praxis eine durchgehende und vollständige Darstellung des Entwicklungs-Prozesses von Eingebetteten Systemen mit den Phasen Analyse, Entwurf, Implementierung und Test. Die Schwerpunkte liegen im Entwurf auf Systemebene und im Vergleich der Entwicklung von FPGA- und Mikroprozessor-Systemen.
Die Arbeit dient auch der technischen und ökologischen Entscheidungshilfe. Zahlreiche Praxis-Beispiele, -Aufgaben, Einstiegshilfen und Literaturhinweise zur weiteren Vertiefung runden das Werk ab.

Inhaltsverzeichnis

Kapitel 1. Einleitung

Einleitung, zeigt die Ziele und den Aufbau des Buches.

Kapitel 2. Eingebettete Systeme

Eingebettete Systeme, gibt eine Einführung in die Eingebetteten Systeme. Das Kapitel zeigt die „ganzheitliche“ Software-Entwicklung ‒ von der Aufgabenstellung mit möglichen Randbedingungen bis zur Lösung und deren Implementierung auf einer Rechenmaschine. Hierbei kann eine Rechenmaschine ein „Mikroprozessor“, ein „FPGA“ oder ein hybrider Baustein sein.

Kapitel 3. Rechenmaschinen

Rechenmaschinen, erläutert detailliert die Rechenmaschinen „Mikroprozessoren“ und programmierbare Logik, insbesondere „FPGAs“.

Kapitel 4. Grundlagen Hardware-Architekturen

Grundlagen Hardware-Architekturen, zeigt grundlegende konkurrierende Hardware-Aspekte („magisches Dreieck“) wie Energie-Effizienz und Parallelitätebenen.

Kapitel 5. Eingebettete Architekturen: ARM

Eingebettete Architekturen: ARM, gibt eine Einführung in ARM-basierte Systeme.

Kapitel 6. Hardware-Software-Codesign

Hardware-Software-Codesign, gibt eine Einführung zu Hardware-Software-Codesign. Als Beispiele dienen die hybride Zynq-Familie und Entwurfs-Methoden auf Systemebene.

Kapitel 7. Eingebettete Betriebssysteme

Eingebettete Betriebssysteme, gibt eine Einführung zum Einsatz von Eingebetteten Betriebssystemen anhand von Beispielen.

Kapitel 8. Entwicklungs-Prozesse

Entwicklungs-Prozesse, stellt eine Vertiefung der Software-Entwicklung für Eingebettete Systeme dar. Die Software-Entwicklung wird in den Gesamt-Entwicklungs-Prozess eingeordnet und abgegrenzt.Das Kapitel stellt detailliert die Prozess-Modelle und die einzelnen Entwicklungs-Phasen vor. Die folgenden Kapitel „Entwurf“, „Implementierung“ und „Test“ beschreiben detailliert die einzelnen Phasen.

Kapitel 9. Entwurf auf Systemebene

Entwurf auf Systemebene, beschreibt die Methoden und Modelle zum Entwurf auf Systemebene (hoher Abstraktionsebene). Sie dienen sowohl dem Software-Entwurf für Mikroprozessoren als auch für FPGAs.

Kapitel 10. Implementierung

Implementierung, beschreibt Sprachen und Werkzeuge zur Implementierung der entworfenen Modelle. Der Schwerpunkt liegt bei Werk-zeugen zum Entwurf auf Systemebene.

Kapitel 11. Test

Test, gibt eine Einführung in den Test von Eingebetteten Systemen. Hierbei werden strukturelle und funktionale Test-Fälle vorgestellt.

Kapitel 12. Zahlensysteme und Arithmetik

Zahlenformate und Arithmetik, liefert Grundlagen für Zahlensysteme und Arithmetik zum effizienten Entwurf von rechenintensiven Applikationen.

Kapitel 13. Auswahlkriterien

Auswahlkriterien, stellt Methoden wie Maßzahlen und Benchmarks zur Bewertung oder Auswahl der Rechenmaschinen vor. Die Auswahlkriterien dienen außerdem zur Bewertung der entwickelten Lösung.

Kapitel 14. Vergleichende Entwicklung

Vergleichende Entwicklung, vergleicht die Entwicklung auf Basis von Mikroprozessoren und von FPGAs miteinander.

Kapitel 15. Fallstudien

Fallstudien, liefert durchgängige Projekte von der Analyse zum Test auf Basis von Mikroprozessoren und FPGAs.

Kapitel 16. Trends

Trends, gibt einen Ausblick auf die zukünftige Entwicklung, wie z. B. von Digitalisierung und Industrie 4.0.

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