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‎00_Einfuehrung.md‎

Lines changed: 73 additions & 146 deletions
Original file line numberDiff line numberDiff line change
@@ -47,24 +47,40 @@ _Mit der erfolgreichen Teilnahme an der Veranstaltung sollen die Studierenden in
4747

4848
_Grundlegende Prinzipien der Modellierung digitaler Systeme: Boolsche Algebren und Funktionen, kombinatorische und sequentielle Schaltungen, Herleitung eines Modellrechners und Abbildung von dessen Funktionsweise, Einführung in die Entwicklung eingebetteter Systeme(Sensoren, Aktoren, elektrische Peripherie, Programmierkonzepte), Anwendungsfelder_
4949

50-
{{1}}
50+
### Software
51+
5152
**Und was heißt das nun konkret? Worum geht es?**
5253

53-
{{1}}
5454
Nehmen wir an, Sie realisieren ein Arduino Beispielprogramm wie dieses:
5555

56-
{{1}}
57-
```c
56+
<div id="example1">
57+
<wokwi-led color="red" pin="13" label="13"></wokwi-led>
58+
<wokwi-led color="green" pin="12" label="12"></wokwi-led>
59+
<wokwi-led color="blue" pin="11" label="11"></wokwi-led>
60+
<wokwi-led color="blue" pin="10" label="10"></wokwi-led>
61+
<span id="simulation-time"></span>
62+
</div>
63+
64+
```cpp
65+
byte leds[] = {13, 12, 11, 10};
5866
void setup() {
59-
pinMode(13, OUTPUT);
67+
Serial.begin(115200);
68+
for (byte i = 0; i < sizeof(leds); i++) {
69+
pinMode(leds[i], OUTPUT);
70+
}
6071
}
72+
73+
int i = 0;
6174
void loop() {
62-
digitalWrite(13, HIGH);
63-
delay(1000);
64-
digitalWrite(13, LOW);
65-
delay(1000);
75+
Serial.print("LED: ");
76+
Serial.println(i);
77+
digitalWrite(leds[i], HIGH);
78+
delay(250);
79+
digitalWrite(leds[i], LOW);
80+
i = (i + 1) % sizeof(leds);
6681
}
6782
```
83+
@AVR8js.sketch
6884

6985
{{2}}
7086
Am Ende des Compiliervorganges entsteht daraus der sogenannte Maschinencode. Dieses ist die Sprache, die der Rechner originär versteht und die entsprechend ausgeführt werden kann.
@@ -85,43 +101,7 @@ Am Ende des Compiliervorganges entsteht daraus der sogenannte Maschinencode. Die
85101
:00000001FF
86102
```
87103

88-
{{2}}
89-
<div>
90-
<span id="simulation-time"></span>
91-
</div>
92-
```cpp avrlibc.cpp
93-
// preprocessor definition
94-
#define F_CPU 16000000UL
95-
#define ANSWER_TO_LIFE 42
96-
97-
// relevant header files
98-
#include <avr/io.h>
99-
#include <util/delay.h>
100-
101-
int main (void) {
102-
// relevant header files
103-
Serial.begin(9600);
104-
105-
volatile byte a;
106-
107-
asm ("ldi %0, %1\n\t"
108-
: "=r" (a)
109-
: "M" (ANSWER_TO_LIFE));
110-
111-
Serial.print("Antwort auf die Frage, warum ich an dieser Vorlesung teilnehme: ");
112-
Serial.println(a);
113-
114-
while(1) {
115-
_delay_ms(1000);
116-
}
117-
return 0;
118-
}
119-
```
120-
@AVR8js.sketch
121-
122-
123-
{{3}}
124-
*******************************************************************************
104+
### Hardware
125105

126106
**Was heißt das denn nun der Rechner?**
127107

@@ -132,47 +112,6 @@ int main (void) {
132112
+ ATmega4808/4809
133113
+ ATmega32
134114

135-
*******************************************************************************
136-
137-
{{4}}
138-
*******************************************************************************
139-
140-
**Und wie nützt mir das?**
141-
142-
![Diagramme](./images/00_Einfuehrung/Wetterstation.png)<!-- width="70%" -->
143-
144-
Wenn wir noch einen Schritt weitergehen können wir die Daten auch an einen Server übergeben. Dieser übernimmt die Aufbereitung und Visualisierung.
145-
146-
<iframe width="450" height="260" style="border: 1px solid #cccccc;" src="https://thingspeak.com/channels/856893/charts/7?bgcolor=%23ffffff&color=%23d62020&days=3&dynamic=true&type=line"></iframe>
147-
148-
Hier lassen sich dann die eigentlichen "Untersuchungen" realisieren und zum Beispiel die Frage beantworten, ob die Sonne am Wochenende häufiger scheint.
149-
150-
![Diagramme](./images/00_Einfuehrung/AlleWetter.png)<!-- width="70%" -->
151-
152-
Die roten Punkte stellen die Verteilung der Wochenendmessungen der vergangenen Woche dar, während die blauen Kreuze die Wochentage illustrieren. Dunkelheit wird durch einen Wert nahe 1023 ausgedrückt, während helle Messituationen durch kleine Werte dargestellt werden.
153-
*******************************************************************************
154-
155-
## Organisation
156-
157-
| Name | Email |
158-
|:----------------------- |:------------------------------------------ |
159-
| Prof. Dr. Sebastian Zug | sebastian.zug@informatik.tu-freiberg.de |
160-
| Dr. Martin Reinhardt | martin.reinhardt@informatik.tu-freiberg.de |
161-
162-
> Bitte melden Sie sich im OPAL unter [Eingebettete Systeme](https://bildungsportal.sachsen.de/opal/auth/RepositoryEntry/26860322818/CourseNode/102563572218999) für die Veranstaltung an. Dies ist im Kontext der Pandemiesituation Teil des Hygienekonzepts der Hochschule.
163-
164-
### Zeitplan
165-
166-
Die Veranstaltung wird sowohl für die Vorlesung als auch die Übung in Präsenz durchgeführt.
167-
168-
| Veranstaltungen | Tag | Zeitslot | Ort | Bemerkung |
169-
| --------------- | ---------- | ------------- | -------- | --------------- |
170-
| Vorlesung I | Dienstag | 14:00 - 15:30 | WIN-1005 | wöchentlich |
171-
| Vorlesung II | Donnerstag | 14:00 - 15:30 | WIN-1005 | ungerade Wochen |
172-
| Übungen | Dienstag | 18:00 - 19:30 | KKB-2097 | ab Dezember |
173-
174-
Wir gehen gegenwärtig noch davon aus, dass die Übungen auch in Präsenz stattfinden. Dort haben Sie dann insbesondere ab Januar Gelegenheit anhand spezifischer Mikrocontrollerschaltungen Ihre Fähigkeiten zu vertiefen.
175-
176115
<!--
177116
style="width: 80%; min-width: 420px; max-width: 720px;"
178117
-->
@@ -209,21 +148,23 @@ style="width: 80%; min-width: 420px; max-width: 720px;"
209148
+----------------------------+ .
210149
```
211150

151+
### Anwendungen
212152

213-
### Prüfungsmodalitäten
214-
215-
> *Credit-Points:* 6
153+
**Und wie nützt mir das?**
216154

155+
![Diagramme](./images/00_Einfuehrung/Wetterstation.png)<!-- width="70%" -->
217156

218-
> *Arbeitsaufwand:* Der Zeitaufwand beträgt 180h und setzt sich zusammen aus 60h Präsenzzeit und 120h Selbststudium. Letzteres umfasst die Vor- undNachbereitung der Lehrveranstaltung, die eigenständige Lösung von Übungsaufgaben sowie die Prüfungsvorbereitung.
157+
Wenn wir noch einen Schritt weitergehen können wir die Daten auch an einen Server übergeben. Dieser übernimmt die Aufbereitung und Visualisierung.
219158

159+
<iframe width="450" height="260" style="border: 1px solid #cccccc;" src="https://thingspeak.com/channels/856893/charts/7?bgcolor=%23ffffff&color=%23d62020&days=3&dynamic=true&type=line"></iframe>
220160

221-
> *Prüfungsform:* Die Veranstaltung wird mit einer schriftlichen Prüfung abgeschlossen.
161+
Hier lassen sich dann die eigentlichen "Untersuchungen" realisieren und zum Beispiel die Frage beantworten, ob die Sonne am Wochenende häufiger scheint.
222162

163+
![Diagramme](./images/00_Einfuehrung/AlleWetter.png)<!-- width="70%" -->
223164

224-
> *5 Fragen in 5 Minuten:* Teilnehmer stellen mit Blick auf die vergangen Lehrveranstaltung weitere Aufgaben vor und besprechen die Lösung kurz. Die Fragen gehen dann in Teilen in die Klausur ein.
165+
Die roten Punkte stellen die Verteilung der Wochenendmessungen der vergangenen Woche dar, während die blauen Kreuze die Wochentage illustrieren. Dunkelheit wird durch einen Wert nahe 1023 ausgedrückt, während helle Messituationen durch kleine Werte dargestellt werden.
225166

226-
## ... und wozu brauche ich das überhaupt?
167+
**Aber ich will Webentwickler werden ... **
227168

228169
**Antwort A:**
229170
Das Studium vermittelt ein Weltbild und keine eng zugeschnittene Sicht.
@@ -236,6 +177,40 @@ Arbeitens.
236177
Am Ende steht Ihnen das Rüstzeug zur Verfügung kleine eingebettete C-Projekte
237178
selbst anzugehen.
238179

180+
## Organisation
181+
182+
| Name | Email |
183+
|:----------------------- |:------------------------------------------ |
184+
| Prof. Dr. Sebastian Zug | sebastian.zug@informatik.tu-freiberg.de |
185+
| Dr. Martin Reinhardt | martin.reinhardt@informatik.tu-freiberg.de |
186+
187+
> Bitte melden Sie sich im OPAL unter [Eingebettete Systeme](https://bildungsportal.sachsen.de/opal/auth/RepositoryEntry/32295976976/CourseNode/102563572218999) für die Veranstaltung an. Dies ist im Kontext der Pandemiesituation Teil des Hygienekonzepts der Hochschule.
188+
189+
### Zeitplan
190+
191+
Die Veranstaltung wird sowohl für die Vorlesung als auch die Übung in Präsenz durchgeführt.
192+
193+
<!-- data-type="none" -->
194+
| Veranstaltungen | Tag | Zeitslot | Ort | Bemerkung |
195+
| --------------- | -------- | ------------- | -------- | ------------- |
196+
| Vorlesung I | Montag | 16.00 - 17.30 | WIN-1005 | wöchentlich |
197+
| Vorlesung II | Dienstag | 16.00 - 17.30 | WIN-1005 | gerade Wochen |
198+
199+
> Die zugehörigen Übungen starten am 8./9. Dezember und werden dann wöchentlich durchgeführt.
200+
201+
+ Übung 1 (Mm, ROB), Donnerstags, 14.00 - 15.30 Uhr, KKB-2097
202+
+ Übung 2 (BAI), Mittwochs, 16.00-17.30 Uhr, KKB-2097
203+
204+
Wir gehen gegenwärtig noch davon aus, dass die Übungen auch in Präsenz stattfinden. Dort haben Sie dann insbesondere ab Januar Gelegenheit anhand spezifischer Mikrocontrollerschaltungen Ihre Fähigkeiten zu vertiefen.
205+
206+
207+
### Prüfungsmodalitäten
208+
209+
> *Credit-Points:* 6
210+
211+
> *Arbeitsaufwand:* Der Zeitaufwand beträgt 180h und setzt sich zusammen aus **60h Präsenzzeit** und **120h Selbststudium**. Letzteres umfasst die Vor- undNachbereitung der Lehrveranstaltung, die eigenständige Lösung von Übungsaufgaben sowie die Prüfungsvorbereitung.
212+
213+
> *Prüfungsform:* Die Veranstaltung wird mit einer schriftlichen Prüfung abgeschlossen. Diese wird als Open Book Klausur entworfen.
239214
240215
## Literaturempfehlungen
241216

@@ -339,55 +314,7 @@ void loop() {
339314
```
340315
@NetSwarm.loop
341316
342-
```js
343-
// Init components
344-
AND(["and1", "and2"], ["and3"], "AND1");
345-
OR(["or1", "or2"], ["or3"], "OR1");
346-
XOR(["xor1", "xor2"], ["xor3"], "XOR1");
347-
Button("btn1", "BUTTON1");
348-
Button("btn2", "BUTTON2");
349-
Button("btn3", "BUTTON3");
350-
Button("btn4", "BUTTON4");
351-
Lamp("lmp1", "LAMP1");
352-
353-
// IO IN
354-
wire("btn1", "and1");
355-
wire("btn2", "and2");
356-
wire("btn3", "or1");
357-
wire("btn4", "or2");
358-
359-
// AND, OR -> XOR
360-
wire("and3", "xor1");
361-
wire("or3", "xor2");
362-
363-
// IO OUT
364-
wire("xor3", "lmp1", "Main Output");
365-
```
366-
367-
``` js @DigiSim.eval
368-
// Init components
369-
AND(["and1", "and2"], ["and3"], "AND1");
370-
OR(["or1", "or2"], ["or3"], "OR1");
371-
XOR(["xor1", "xor2"], ["xor3"], "XOR1");
372-
Button("btn1", "BUTTON1");
373-
Button("btn2", "BUTTON2");
374-
Button("btn3", "BUTTON3");
375-
Button("btn4", "BUTTON4");
376-
Lamp("lmp1", "LAMP1");
377-
378-
// IO IN
379-
wire("btn1", "and1");
380-
wire("btn2", "and2");
381-
wire("btn3", "or1");
382-
wire("btn4", "or2");
383-
384-
// AND, OR -> XOR
385-
wire("and3", "xor1");
386-
wire("or3", "xor2");
387-
388-
// IO OUT
389-
wire("xor3", "lmp1", "Main Output");
390-
```
317+
??[Simulation: Noninverting Amplifier](https://www.falstad.com/circuit/circuitjs.html?ctz=CQAgzCAMB0l3BWEA2aB2ATAFi2TXIBODMARjUJAQA4Q0rIqBTAWlNICgBDEUyLFAPLJBvRkkZ94cFNCyEFipUqixk0uBlKF1yMGGpCN3MUNIZeaEewt8qUMRqpzlrhfRiR1GrTq-7DR3gTPiF1S2twuwkg+BAsFzdlWk9vaV9dAKNpEP4QDEhaYXzCsXtJDUYwRKTFag81Soz-A2zgnlD8hGsrLutxBylpfJrahVUvJu1M1tjIXIEwPOKlo3K5yVGxkVSpvz1ZobgF8ARbXrAzspijmRh5MZVdn2mWwNuOACc6C1pMKh2DHm33+3R+pkGwRBtjy-1IVwqx2hvCu-wKjERwPB6OxWBSQS+uL+FgwOkhSOxZP+YBw5Kx1Np1OIDgQxwASuDaGBfg5GAQ6LzVAgOAB3cFgzpg+ZiuHLOUCaXg+EwoQI0XYmSdHGKtF4iHYFLqtFkrVknUWGlGRa0xWdWVCApQdWdcwVMKGsUu5BFPJaHbO32kfoCDDIBUBkNhiFkCy2vIx6PhOMCe35cMcrVCQLYBwCVngdBIapoGIwYUAc3BYGZ-wIGKd8JD1C53tOFtbpAF4mdFyuK2ZtouzIwzfAA57IlWvECU9tM+WM8Cc8W2dHs0HIgwEuHUudO+szLw-s9h96I65vQ3JVoOIKHpKjDvD-ArcVOLArfPL-vxSDj9Kf5OmKT6AU+H4YuqYHhF+4FAREvDmPkQYIbGkHITYSGTmqwHIZcJJrth8FRhgOZRm+pEhjmlpwSR1pNlyNocI2+TUI+ZJ4fkJrgCyzrzk2VR5G+rGcZueqkseLGPqOW6bqOb5iWSBrXjRYmlLepRvmCX4yShNESohfq6fJN6lBxT6KhxH5clc3L3mZplXKG4ZYNo4BnlGWBaWR4DqmZUZHvkZG+Y57FnmawUWiObmTlF8wAPbgFUsbxEQPoTPAhBWN0W4OBaVQcAlyBFslBCELQCCwHANKKGgDxlSklWQJ2nYWEVPmFTFuapeUjVEFlyA5S1KCTgVKD0NyXVlT10iZUVA1IENyDjRwQA)
391318
392319
Eine Reihe von Einführungsvideos findet sich unter [Youtube](https://www.youtube.com/channel/UCyiTe2GkW_u05HSdvUblGYg). Die Dokumentation von LiaScript ist hier [verlinkt](https://liascript.github.io/course/?https://raw.githubusercontent.com/liaScript/docs/master/README.md#1)
393320
@@ -415,12 +342,12 @@ Eine Reihe von Einführungsvideos findet sich unter [Youtube](https://www.youtub
415342
416343
## Und wenn Sie dann immer noch programmieren wollen ...
417344
418-
Dann wartet das TUFbots-Team auf Sie ...
345+
Dann wartet das __racetech__ Team auf Sie ... autonomes Fahren im Formular Student Kontext.
419346
420-
![WALL-E](./images/00_Einfuehrung/RoboCup.jpeg)<!--
347+
![WALL-E](./images/00_Einfuehrung/RaceTech.jpg)<!--
421348
style="width: 80%; display: block; margin-left: auto; margin-right: auto;" -->
422349
423-
Quelle: _Team RobOTTO_, OVGU Magdeburg
350+
424351
425352
## Hausaufgabe
426353

‎images/00_Einfuehrung/RaceTech.jpg‎

226 KB
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