Prof. Dr. Matthes bietet im Studiengang Elektrotechnik der FH Dortmund folgende Lehrveranstaltungen an:

Das grundsätzliche Lernziel: Elektronik für Embedded Systems von μW bis ca. 3000 W, von μV bis ein paar hundert V, von DC bis ca. 30 MHz. Mehr...

Hier wird nicht die gesamte Automatisierungstechnik behandelt, sondern lediglich ein Teilgebiet. Die Lernziele: Grundlagen des Aufbaus und der Wirkungsweise von Prozessoren und Mikrocontrollern (Einführung in die Rechnerarchitektur), Grundlagen der Anwendungsprogrammierung, Grundlagen der Maschinenprogrammierung, Grundlagen der Programmentwicklung (Ausdenken – Programmieren – zum Laufen bringen). Mehr...

Eines der einfachsten Fächer: nur Nullen und Einsen ... Jeder weiß, daß man heutzutage viele Entwicklungsaufgaben löst, indem man Mikrocontroller oder Prozessoren ausssucht und einsetzt. Mit diesem Wissen allein kommen wir aber nicht allzu weit. Unser Fach soll deshalb eine geistige Grundausstattung zu folgenden Fragen vermitteln: * Wie sieht es im Mikroprozessor aus? * Wenn wir z. B. eine C-Anweisung hinschreiben: was bewirkt die eigentlich ganz innen? (Manchmal kommt es wirklich darauf an ...) * Wie bauen wir das, was sich nicht mit einem käuflich zu erwerbenden Mikroprozessor erledigen läßt? – Unsere Auswahl aus der Digitaltechnik betrifft das Entwerfen mit Schaltkreisen, nicht das Entwerfen von Schaltkreisen. – Mehr...

Dieses Wahlfach betrifft das Entwickeln von Hardware: Wie erledigen wir das, was sich nicht mit Software erledigen läßt? Wie sieht es im Innern der hochintegrierten Schaltkreise aus? Wir stellen uns nicht so an und lassen uns etwas einfallen ... Praktische Übungen: Entwerfen mit CPLDs und FPGAs. Entwurfserfassung: Schaltplaneingabe. Abschlußleistungen: 1 Semester, 2 Stunden: Leistungsnachweis. 2 Semester, 2 + 4 Stunden: Fachprüfung.

Dieses Wahlfach betrifft das Entwickeln von Hardware: Wie erledigen wir das, was sich nicht mit Software erledigen läßt? Wie sieht es im Innern der hochintegrierten Schaltkreise aus? Wir stellen uns nicht so an und lassen uns etwas einfallen ... Praktische Übungen: Entwerfen mit CPLDs und FPGAs. Entwurfserfassung: Schaltplaneingabe. Abschlußleistungen: 1 Semester, 2 Stunden: Leistungsnachweis. 2 Semester, 2 + 4 Stunden: Fachprüfung.

In diesem Wahlfach geht es darum, kleinere Embedded Systems auf Grundlage üblicher Mikrocontroller zu verstehen und zu entwickeln (Haushaltgeräte, kleinere Peripheriegeräte für PCs, Steuergeräte usw.). Hierbei werden die Anwendungsaufgaben ausschließlich mit Software gelöst, wobei die Mikrocontroller so gut wie möglich auszunutzen sind. Lernziele: die Architektur typischer Mikrocontroller, eingebaute E-A-Schnittstellen, Problemlösung mit Software, elementare Programmiertechniken, Einführung in die maschinennahe Programmierung, Einführung in das praxisgerechte Programmieren mit höheren Programmiersprachen.

Die Lehrveranstaltung betrifft die Grundlagen der Rechnerarchitektur und der maschinennahen, leistungsbezogenen Programmierung. Hierbei werden Mikrocontroller, Prozessoren mittleren Leistungsvermögens und Hochleistungsprozessoren betrachtet. Die weitaus meisten der heutigen informationsverarbeitenden Einrichtungen enthalten Mikrocontroller oder Prozessoren. Viele Aufgaben der Informationsverarbeitung werden mit Hochleistungsprozessoren gelöst. Der Praktiker muß in der Lage sein, das jeweils Geeignete auszuwählen und zweckmäßig einzusetzen. Hierzu sind Kenntnisse der grundsätzlichen Zusammenhänge und Wirkprinzipien erforderlich. Die Studierenden sollen in der Lage versetzt werden, die typischen Systemhandbücher zu verstehen, verschiedene Architekturen zu beurteilen und diese Kenntnisse beim Programmieren anzuwenden. Inhaltsübersicht: Rechnerarchitektur und Programmiermodell - Entwicklungsgeschichte - Datenstrukturen - Maschinenbefehle - Registermodelle - Speicheradressierung - Speicherverwaltung - Unterbrechungssystem - Ein- und Ausgabe - Prozessorstrukturen - Steuerungsprinzipien - Auslegung von Hochleistungsprozessoren - virtuelle Speicher - Speichersubsysteme - E-A-Subsysteme - Sondervorkehrungen (Kaltstart, Maschinenzeit, Schutzvorkehrungen usw.) - Mehrprozessorsysteme und Parallelverarbeitung - virtuelle Maschinen - auf Leistung programmieren.

Die Lehrveranstaltung betrifft die Technik und Programmierung von Personalcomputern für Anwendungen in Embedded Systems. Viele Aufgaben im Bereich der Embedded Systems werden mit Mitteln der PC-Technik gelöst. Der Praktiker muß in der Lage sein, das einschlägige Angebot (Industrie-PCs, PC-Module, Systemsoftware) zu beurteilen, auszunutzen und mit eigenen Lösungen zweckmäßig zu kombinieren. Inhaltsübersicht: Personalcomputer als Mikrocontroller - Systemstrukturen und Schnittstellen - Schaltungstechnik der Ein- und Ausgabe - Systemplattformen - elementare Programmiertechniken - Nutzung moderner Systemsoftware - PCs und Mikrocontroller im Verbund - Anwendungsprobleme lösen.