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3 Hardware eingebetteter Systeme
3.17: Einige Ebenen der Speicherhierarchie werden vor Programmierern versteckt.
Warum sollten Programmierer sich trotzdem um die Existenz solcher Ebenen kümmern?
3.18: Was ist ein Scratchpad-Speicher (SPM)? Wie können wir erreichen, dass ein
Speicherobjekt in einem solchen Speicher abgelegt wird?
3.19: Entwickeln Sie das folgende FlexRay ™ Cluster: Das Cluster besteht aus den
fünf Knoten A, B, C, D und E. Alle Knoten sollen mit zwei Kanälen verbunden
sein. Das Cluster benutzt eine Bus-Topologie. Die Knoten A, B und C führen eine
sicherheitskritische Task aus und daher sollten ihre Anforderungen des Busses bei
20 Macroticks garantiert sein. Das nachfolgende wird erwartet:
• Laden Sie den levi FlexRay Simulator [495]! Entpacken Sie die zip-Datei und
installieren Sie den Simulator!
• Starten Sie den Simulator indem Sie leviFRP.jar ausführen!
• Entwerfen Sie das Flexray-Cluster als Simulatormodell!
• Konfigurieren Sie den Kommunikationszyklus so, dass die Knoten A, B und C
nach einer maximaler Verzögerung von 20 macroticks einen Buszugriff haben!
Die Knoten D and E sollen nur das dynamische Segment nutzen.
• Konfigurieren Sie die Busanforderungen! Knoten A soll in jedem Zyklus eine
Nachricht senden. Die Knoten B and C senden bei jedem zweiten Zyklus eine
Nachricht. Knoten D sendet in jedem Zyklus eine Nachricht der Länge von 2
Mikrozyklen und Knoten E sendet in jedem zweiten Zyklus eine Nachricht der
Länge 2 Minislots
• Starten Sie die Visualisierung und prüfen Sie, ob die Busanforderungen von A, B
und C garantiert werden.
• Vertauschen Sie die Positionen von D und E! Welches Verhalten beobachten Sie?
3.20: Entwickeln Sie den Schaltplan eines 3-Bit Digital/Analog-Wandlers! Der
Wandler soll Bitvektoren x, die jeweils eine positive 3-Bit-Zahl darstellen, wandeln können. Beweisen Sie, dass die Ausgangsspannung proportional zu dem durch
x dargestellten Wert ist! Wie würden Sie die Schaltung modifizieren, wenn x Zweierkomplementzahlen darstellt?
3.21: Der Schaltkreis in Abb. B.4 im Anhang B ist ein Verstärker, der die Eingangsspannung V 1 verstärkt:
V out = g closed ∗ V 1
Berechnen Sie die Verstärkung g closed für die Schaltung in Abb. B.4 als Funktion
von R und R 1 !
3.22: Wie unterscheiden sich verschiedene Hardwaretechnologien hinsichtlich ihrer
Energieeffizienz?
3.23: Die Energieeffizienz wird manchmal in Milliarden Operationen pro Sekunde
und Watt gemessen. Wie unterscheidet sich dieses Maß von dem Maß, das in Abb.
3.65 benutzt wurde?
3 Hardware eingebetteter Systeme
3.17: Einige Ebenen der Speicherhierarchie werden vor Programmierern versteckt.
Warum sollten Programmierer sich trotzdem um die Existenz solcher Ebenen kümmern?
3.18: Was ist ein Scratchpad-Speicher (SPM)? Wie können wir erreichen, dass ein
Speicherobjekt in einem solchen Speicher abgelegt wird?
3.19: Entwickeln Sie das folgende FlexRay ™ Cluster: Das Cluster besteht aus den
fünf Knoten A, B, C, D und E. Alle Knoten sollen mit zwei Kanälen verbunden
sein. Das Cluster benutzt eine Bus-Topologie. Die Knoten A, B und C führen eine
sicherheitskritische Task aus und daher sollten ihre Anforderungen des Busses bei
20 Macroticks garantiert sein. Das nachfolgende wird erwartet:
• Laden Sie den levi FlexRay Simulator [495]! Entpacken Sie die zip-Datei und
installieren Sie den Simulator!
• Starten Sie den Simulator indem Sie leviFRP.jar ausführen!
• Entwerfen Sie das Flexray-Cluster als Simulatormodell!
• Konfigurieren Sie den Kommunikationszyklus so, dass die Knoten A, B und C
nach einer maximaler Verzögerung von 20 macroticks einen Buszugriff haben!
Die Knoten D and E sollen nur das dynamische Segment nutzen.
• Konfigurieren Sie die Busanforderungen! Knoten A soll in jedem Zyklus eine
Nachricht senden. Die Knoten B and C senden bei jedem zweiten Zyklus eine
Nachricht. Knoten D sendet in jedem Zyklus eine Nachricht der Länge von 2
Mikrozyklen und Knoten E sendet in jedem zweiten Zyklus eine Nachricht der
Länge 2 Minislots
• Starten Sie die Visualisierung und prüfen Sie, ob die Busanforderungen von A, B
und C garantiert werden.
• Vertauschen Sie die Positionen von D und E! Welches Verhalten beobachten Sie?
3.20: Entwickeln Sie den Schaltplan eines 3-Bit Digital/Analog-Wandlers! Der
Wandler soll Bitvektoren x, die jeweils eine positive 3-Bit-Zahl darstellen, wandeln können. Beweisen Sie, dass die Ausgangsspannung proportional zu dem durch
x dargestellten Wert ist! Wie würden Sie die Schaltung modifizieren, wenn x Zweierkomplementzahlen darstellt?
3.21: Der Schaltkreis in Abb. B.4 im Anhang B ist ein Verstärker, der die Eingangsspannung V 1 verstärkt:
V out = g closed ∗ V 1
Berechnen Sie die Verstärkung g closed für die Schaltung in Abb. B.4 als Funktion
von R und R 1 !
3.22: Wie unterscheiden sich verschiedene Hardwaretechnologien hinsichtlich ihrer
Energieeffizienz?
3.23: Die Energieeffizienz wird manchmal in Milliarden Operationen pro Sekunde
und Watt gemessen. Wie unterscheidet sich dieses Maß von dem Maß, das in Abb.
3.65 benutzt wurde?