Eingebettete Systeme

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.

Prof. Dr. Peter Marwedel studierte Physik an der Universität Kiel, Deutschland. Er erhielt 1974 seinen Doktortitel in diesem Fachgebiet. Als Postdoktorand veröffentlichte er einige der ersten Arbeiten über High-Level-Synthese und retargierbare Compiler im Zusammenhang mit der Hardware-Beschreibungssprache MIMOLA. Im Jahr 1987 wurde seine Habilitationsschrift in Informatik angenommen. Von 1989 bis 2014 hatte er einen Lehrstuhl für Technische Informatik und Eingebettete Systeme an der Fakultät für Informatik der TU Dortmund inne. Außerdem ist er Vorsitzender des ICD, einer lokalen Ausgründung der TU Dortmund. Sein Forschungsinteresse gilt der Entwurfsautomatisierung für eingebettete Systeme, insbesondere der Generierung effizienter eingebetteter Software. Der Schwerpunkt liegt auf Energieeffizienz und zeitlicher Vorhersagbarkeit. Seit 2001 veröffentlichte Dr. Marwedel Arbeiten zu energieeffizienter Software und zur Compiler-gestützten Nutzung von Scratchpad-Speichern. Er istder Autor eines der wenigen Lehrbücher über eingebettete und cyber-physikalische Systeme. Den Sonderforschungsbereich SFB 876, dessen Ziel die ressourceneffiziente Analyse großer Datensätze ist, hat er mit-initiiert und er war dessen erster stellvertretender Vorsitzender.

Einleitung.- Spezifikation und Modellierung.- Hardware eingebetteter Systeme.- Systemsoftware.- Bewertung und Validierung.- Abbildung von Anwendungen (Scheduling).- Optimierung.- Test.