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Technische Universität München

HW/SW Codesign

Vortragende/r (Mitwirkende/r)
Andreas Herkersdorf
Thomas Wild
Walter Stechele
Jonas Kantic
Jonas Kantic
Umfang 3 SWS
Semester Wintersemester 2024/25
Unterrichtssprache Englisch

Teilnahmekriterien

Siehe TUMonline
Anmerkung: Anmeldung in TUMonline

Lernziele

Nach dem erfolgreichen Abschluss des Moduls sind die Studierenden in der Lage, die Spezifikation und Modellierung von gemischten Hardware- / Softwarelösungen, die optimierte Aufteilung der Teilaufgaben in Hardware- oder Softwarepartitionen und deren Bindung an bestimmte Verarbeitungseinheiten sowie die zeitliche Planung dieser Aufgaben als die Hauptprobleme beim Entwurf von kombinierten HW / SW-Systemen zu verstehen. Sie sind in der Lage, die Standardmethode eines Top-Down-Entwurfsflusses anzuwenden, der aus Spezifikation, Exploration und Verfeinerung besteht.
Darüber hinaus können die Studierenden verschiedene Algorithmen wie hierarchisches Clustering, Gruppenmigration, Simulated Annealing oder Tabu Search für die Partitionierung und verschiedene Algorithmen für statisches und dynamisches Scheduling anwenden, um diese Probleme zu lösen. Darüber hinaus können sie die Designqualität bewerten, die durch die Anwendung dieser Ansätze erreicht wird, und sie auf spezifische Probleme bei der Erstellung eigener SoC-Architekturen zuschneiden.

Beschreibung

Das Modul deckt den Entwurfsablauf von einer Systemspezifikation in Form von Funktionsgraphen bis hin zu FPGA-Netzlisten und ausführbarem Objektcode für Mikroprozessoren ab und konzentriert sich insbesondere auf die Aufteilung von Unterfunktionen in einen Software- und einen Hardwareteil eines System-on-Chip ( SoC). Die Hauptthemen sind: Modellierung und Spezifikation von gemischten Hardware- / Softwarelösungen für eingebettete Systeme, Graphpartitionierung und Bindung an Ausführungseinheiten, Ablaufplanung von Aufgaben, Einschätzung der Entwurfsqualität.

Inhaltliche Voraussetzungen

Keine speziellen Voraussetzungen.

Lehr- und Lernmethoden

Die grundlegende Lehrmethode ist die Präsentation während der Vorlesung, ergänzt durch Gruppendiskussionen. Während des Tutorials wird die Lösung von Beispielproblemen besprochen. Die grundlegende Lehrmethode ist die Präsentation während der Vorlesung, ergänzt durch Gruppendiskussionen. Während des Tutorials wird die Lösung von Beispielproblemen besprochen. Zum besseren Verständnis lesen die Studierenden wissenschaftliche Publikationen als Selbststudium. Es werden Fallstudien diskutiert, um ein praktisches Verständnis der zu lösenden Probleme für das HW / SW-Codesign eingebetteter Systeme / Systems-on-Chip zu erhalten.


Die Veranstaltung wird in Englisch abgehalten.

Studien-, Prüfungsleistung

Die Bewertung erfolgt über eine schriftliche Prüfung, 75 Minuten.
Erworbenes Wissen wird auf verschiedene Arten getestet: Die Studierenden müssen sich an die Eigenschaften der vermittelten Konzepte und Algorithmen erinnern, die in den verschiedenen Schritten des Entwurfsablaufs verwendet werden, sie müssen zugehörige Algorithmen auf gegebene Entwurfsprobleme anwenden und sie müssen Entwurfsprobleme und zugehörige Lösungen analysieren.
Die Abschlussnote basiert ausschließlich auf der Prüfung.

Empfohlene Literatur

- P. Marwedel: "Embedded System Design"
- E. A. Lee and S. A. Seshia: "Introduction to Embedded Systems"
- D. Gajski, "Specification and Design of embedded Systems", Prentice Hall

Links

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