Eingebettete Systeme : Grundlagen Eingebetteter Systeme in Cyber-Physikalischen Systemen

Abstract

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. ; Informationsverarbeitende Systeme werden immer kleiner und zunehmend in komplexe Produkte eingebettet – daher der Name "eingebettete Systeme". Es wird erwartet, dass ihre wirtschaftliche Bedeutung diejenige von traditionellen informationsverarbeitenden Systemen wie PCs und Großrechnern deutlich übersteigen wird. Dieses Buch betrachtet gemeinsame Eigenschaften solcher Systeme wie Verlässlichkeit, Effizienz, Echtzeitanforderungen sowie anwendungsspezifische Benutzerschnittstellen. Neben Spezifikationssprachen werden Hard- und Software eingebetteter Systeme sowie Echtzeitbetriebssysteme und Scheduling betrachtet. Zur Implementierung eingebetteter Systeme wird Hardware-/Software-Codesign verwendet. Das Buch schließt mit einem Überblick über Validierungstechniken. Dieses Buch eignet sich als Begleitbuch zu einem Kurs über eingebettete Systeme, ist aber auch eine Informationsquelle für Doktoranden und Lehrende. Grundwissen über Hard- und Software in der Informationsverarbeitung wird vorausgesetzt. ; Die wirtschaftliche Bedeutung eingebetteter Systeme wird diejenige traditioneller Systeme voraussichtlich deutlich übersteigen. Neben gemeinsamen Eigenschaften wie Verlässlichkeit, Effizienz, Echtzeitanforderungen und anwendungsspezifische Benutzerschnittstellen werden auch Spezifikationssprachen, Hard- und Software eingebetteter Systeme sowie Echtzeitbetriebssysteme und Scheduling betrachtet. Zur Implementierung wird Hardware-/Software-Codesign verwendet. Das Buch schließt mit einem Überblick über Validierungstechniken. Es eignet sich als Begleitbuch zu einem Kurs über eingebettete Systeme, ist aber auch eine Informationsquelle für Doktoranden und Lehrende.