TI 3 an der Universität Hamburg

Karteikarten und Zusammenfassungen für TI 3 im Wirtschaftsingenieurwesen Studiengang an der Universität Hamburg in Hamburg

CitySTADT: Hamburg

CountryLAND: Deutschland

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Beispielhafte Karteikarten für TI 3 an der Universität Hamburg auf StudySmarter:

FRAM kurz Def + vor nachteile

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Randbedingung Pipelining (6)

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Nennen jeweils ein Vor- und Nachteil eines DRAMs

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Beschreiben Sie die Funktion folgender Elemente genauer:

  • Watchdog
  • Timer
  • UART
  • GPIO

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Was ist das Master-Slave Prinzip?

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PMW weitere Def

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Nicht-Flüchtiger Speicher

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Structural Hazard

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Was ist Polling?

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Besonderheiten Interrupt

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SRAM

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Blockspeicher Def

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TI 3

FRAM kurz Def + vor nachteile

Entspricht der Funktiokn des Floating Gate

1)Altert nicht

2)verliert keine Ladungszustände

-sehr langsam

-sehr teuer (10€ zu normalerweise 1cent)

TI 3

Randbedingung Pipelining (6)

1) jede Pipelinestufe müssen alle erforderlichen Ressourcen aufweisen ->alle Partygäste müssen anpacken)

2) jede Pipelinestufe benötigt dieselbe maximale Ausführungszeit ->einer steht mit der Pfeife da und jeder muss genau dann weitergeben

3) Jede Pipeline benötigt Zwischenspeicher zur Ablage der erforderlichen Eingangs-und Ausgangsdaten ->Teller A muss mit der linken Hand angenommen werden und Teller B mit der rechten weitergegeben werden

4) Jede Pipelinestufe muss bedient werden ->Dreckiger Teller darf nicht direkt in den Sxchrank gestellt werden, sondern muss erst zum Abwasch

5) Eine Pipeline muss unterbrochen werden können im Fehlerfall -> Spühlwasser weg = Unterbrechung, nicht einfach weitermachen ohne Wasser

6) Pipeline muss unterbrochen werden bei gewollter Unterbrechung ->kurz Pause, auf Klo gehen, Telefonieren oder Kotzen

TI 3

Nennen jeweils ein Vor- und Nachteil eines DRAMs

Vorteil: Platzreduktion (Platz aufm Chip ist teuer)

Nachteil: Der Kondensator entlädt sich relativ schnell (1 Sek)

                           – Ladungsverlust durch Selbstentladung des Kondensators

– Daraus folgt: Refresh-Cycles mit eigener Elektronik erforderlich (ca. jede Millisekunde)

TI 3

Beschreiben Sie die Funktion folgender Elemente genauer:

  • Watchdog
  • Timer
  • UART
  • GPIO

Watchdog – Ein Watchdog ist eine Schaltung (extern oder im Mikrocontroller integriert), die bei einem Programmabsturz einen Reset auslöst, damit der Mikrocontroller seine Aufgabe wieder erledigen kann.

Timer – Als Timer oder auch Counter bezeichnet man bei Mikrocontrollern einen auf dem Chip integriertes Funktionsmodul, welcher beim Zählen von Ereignissen, Messen von Zeitabständen und periodischen Ausführen von Programmteilen eine wichtige Hilfe darstellt. Möchte man zum Beispiel eine Uhr realisieren, dann konfiguriert man den Timer so, dass z.B. exakt 100 mal pro Sekunde ein Interrupt ausgelöst wird. In der Interruptroutine kann man dann eine Variable hochzählen und nach 100 Interrupts die Zeitanzeige aktualisieren.

UART – Der Universal Asynchronous Receiver Transmitter bezeichnet eine elektronische Schaltung, die digitale serielle Schnittstellen realisiert. Sie dient dazu, Daten über eine Datenleitung zu senden oder zu empfangen und bildet heutzutage den Standard der seriellen Schnittstellen an PCs und Mikrocontrollern. Ebenso ist er im industriellen Bereich mit verschiedenen Interfaces sehr verbreitet. Der UART kann ein dabei ein eigenständiges Bauteil oder lediglich ein Funktionsblock eines höher integrierten Bauteils sein. Die Übertragung der Daten erfolgt in einem seriellen digitalen Strom mit einem fixen Rahmen. Dieser Rahmen besteht aus einem Start-Bit, fünf bis maximal neun Datenbits, einem optionalen Parity-Bit und einem Stopp-Bit. Das optionale Parity-Bit erfüllt dabei die Aufgabe, dass Übertragungsfehler erkannt werden können. Das Stopp-Bit kann auf das 1,5 oder 2-Fache der normalen Übertragungszeit eines Bits verlängert werden. Dies ist notwendig, um dem Empfänger eine Synchronisationszeit auf den Takt der empfangenen Daten einzuräumen. Diese veränderten Stopp-Bits werden als 1,5 beziehungsweise 2 Stopp-Bits bezeichnet.

GPIO – Allzweckeingabe/-ausgabe (engl. GPIO – general purpose input/output) ist ein allgemeiner Kontaktstift an einem integrierten Schaltkreis (IC), dessen Verhalten, unabhängig, ob als Eingabe- oder Ausgabekontakt, durch logische Programmierung frei bestimmbar ist. GPIO-Kontakten ist kein Zweck vorgegeben, sie sind daher standardmäßig unbelegt

TI 3

Was ist das Master-Slave Prinzip?

Zustände lassen sich immer in eine Zwischenstufe weiterreichen

TI 3

PMW weitere Def

Technische Größen z.B. Spannung wechseln zwischen zwei Größen. Dabei wird bei konstanter Frequenz ein Rechteckimpuls modeliert. 

Verhältnis zwischen Impuls und Pause wird als Tastgrad bezeichent.

Das modelierte Signal hat eine feste Amplitude, dafür aber abhängig von der Impulsdauer. Wenn es ein starkes Signal gibt, dann ist zwar die Höhe des Impulses gleich, dafür ist der Impuls aber länger

TI 3

Nicht-Flüchtiger Speicher

Die eingegebenen Daten werden auch ohne Energiezufuhr permanent gespeichert. Halbleiterspeicher, Magnetische Speicher, Cds, DVD, SSD usw.

TI 3

Structural Hazard

a) Speicherzugriff: Wenn zwei Einheiten gleichzeitig auf eine Komponente zugreifen wollen , Lösung: außerhalb der Pipeline einen getrenmten Zwischenspeicher vorschalten; Lösung: Einführung von 2 Schreibstufen in der Pipeline (RAM (Memory) & Register (WriteBoard)

b) Speicherzugriff: Zu hohe Speichertaktgeschwindigkeit: Lösung: Einführung von zwei Schreibstufen (WriteBacks)

Lösung: Zwischenspeicher zwischen den Pipelinestufen einführen um Steuerleitungszustände zu behalten!

TI 3

Was ist Polling?

Taktsynchrone Befehlsverarbeitung – zyklischer Ablauf

Programm fragt ständig nach, ob sich was verändert und verarbeitet dann dementsprechend die Informationen

Vorteil: einfach zu implementieren

Nachteil: Prozessor ständig am laufen und kann nichts anderes machen, verbraucht zude, viel Prozessorzeit und kann sich verzögern

TI 3

Besonderheiten Interrupt

1 IRQ müssen Lokal wie Global aktiv sein

2. Nested IRQ´s vermeiden

3. IRQ Register von Alt.IRQ´s löschen

4. Werteübergreifend nur IRQ´s, mit globalen Variablen

5. IRQ so klein wie möglich machen, nicht so umfangreich

TI 3

SRAM

statistischer Halbleiter, mittels Flip-Flops werden Daten gespeichert, dadurch Stromverbrauch sehr hoch 

TI 3

Blockspeicher Def

Die Daten werden in gleichgroße Datenblöcke zusammengefasst. Jede Datei im Block bekommt eine Adresse. Außerdem bekommt jeder Block eine Adresse. 

Bei Anfrage wird zuerst die Block Adresse gesucht und dann die Datei, die dort drin liegt. 

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