02_Theorie_Einführung_ES.pdf

Hardwarenahe Softwareentwicklung Einführung und Modellierung Universitaetsstrasse 15, 6020 Innsbruck / Austria | www.mci.edu 1 Definitionen Was ist ein Embedded System? Universitaetsstrasse 15, 6020 Innsbruck / Austria | www.mci.edu 2 Definitionen Was ist ein Embedded System? “An embedd...

Hardwarenahe Softwareentwicklung Einführung und Modellierung Universitaetsstrasse 15, 6020 Innsbruck / Austria | www.mci.edu 1 Definitionen Was ist ein Embedded System? Universitaetsstrasse 15, 6020 Innsbruck / Austria | www.mci.edu 2 Definitionen Was ist ein Embedded System? “An embedded system is a microprocessor based system that is built to control a function or a range of functions.” Steve Heath muss nicht zwingend mit Mikrokontroller sein Universitaetsstrasse 15, 6020 Innsbruck / Austria | www.mci.edu 3 Definitionen Was ist ein Embedded System? weitreicherende Definition “A combination of computer hardware and software, and perhaps additional mechanical or other parts, designed to perform a dedicated function. In some cases, embedded systems are part of a larger system or product, as in the case of an antilock braking system in a car.” zusammenspiel schlussendlich für Funktionalität Michael Barr (Barr Group) Universitaetsstrasse 15, 6020 Innsbruck / Austria | www.mci.edu 4 Big picture Wie kann man ein ES „designen“ damit es die gewünschte Funktion ausübt? man muss es programmieren (wir werden mit MicroPython programmieren) Universitaetsstrasse 15, 6020 Innsbruck / Austria | www.mci.edu 5 soll Workflow darstellen Big picture Universitaetsstrasse 15, 6020 Innsbruck / Austria | www.mci.edu 6 Big picture Wird von der Entwicklungsumgebung (IDE) i.d.R. bereitgestellt Universitaetsstrasse 15, 6020 Innsbruck / Austria | www.mci.edu 7 Big picture Wird von Wird von uns der (Studierenden/Lektoren/github/o.Ä.) Entwicklungsumgebung bereitgestellt (IDE) i.d.R. bereitgestellt Universitaetsstrasse 15, 6020 Innsbruck / Austria | www.mci.edu 8 Design von ES 1. Ein Problem erweckt den Bedarf nach einer passenden Lösung (bspw. Die Autounfälle auf Kreuzungen haben sich Ende des 19 Jahrhunderts stark vermehrt) 2. Analyse des Problems (bspw. Ungeregelte Kreuzungen sind u.U. für Verkehrsteilnehmer schwer verständlich) 3. Idee/Ansatz zur Problemlösung (bspw. Es werden eindeutige Lichtsignalanlagen eingeführt) 4. Skizzierung der Lösung (bspw. Damals vmtl. noch mit Papier und Bleistift, heute mit Modellierungssprachen wie z.B. Zustandsmaschine oder der Unified Modelling Language (UML)) Universitaetsstrasse 15, 6020 Innsbruck / Austria | www.mci.edu 9 Design von ES 5. Auswahl eines passenden ES (bspw. Heutzutage meistens fehlersichere speicherprogrammierbare Steuerung) 6. Auswahl der passenden Softwarearchitektur (bspw. Switch-case Implementierung einer Zustandsmaschine) 7. Ausprogrammieren des Ansatzes (bspw. Implementierung in C in der IDE Atmel Studio 7) 8. Test von kleinen Programmbausteinen (bspw. Funktionsprüfung der Funktion standbytrafficlights()) nur Einzelner Programmbaustein wird getestet Universitaetsstrasse 15, 6020 Innsbruck / Austria | www.mci.edu 10 Design von ES 9. Test von Programmbausteingruppen (bspw. Eine einzelne Ampel wird auf ihre Funktion geprüft) geht eine Stufe höher als bei 8 10. Integrationstest (bspw. Programm wird mit einer konkreten Ampelanlage geprüft) 11. Abnahme/Factory Acceptance Test (bspw. Für das konkrete Problem aus 1. wird nun eine Abnahme durchgeführt) zb mit Kunden (meist mit Zahlung verbunden) 12. Nutzung des ES (bspw. Ampelanlage ist im Betrieb) System läuft und Fehler passieren -> viel Arbeit hier Universitaetsstrasse 15, 6020 Innsbruck / Austria | www.mci.edu 11 Design von ES V-Modell nach VDI 2206 Universitaetsstrasse 15, 6020 Innsbruck / Austria | www.mci.edu 12 Sakai Quiz bis hier alles am 11.10.24 5 Fragen pro Präsi Nächste Woche nicht das Sakai Quiz vergessen Universitaetsstrasse 15, 6020 Innsbruck / Austria | www.mci.edu 13 Fragen Universitaetsstrasse 15, 6020 Innsbruck / Austria | www.mci.edu 14