Ralf Gessler Books

Dieses Buch dient als technische und ökonomische Entscheidungshilfe. Es liefert Grundlagen aus den Gebieten Nachrichten-, Kommunikationstechnik und Eingebettete Systeme und erarbeitet daraus wichtige Parameter („Stellschrauben“) für den Vergleich. Die einzelnen standardisierten Verfahren wie Bluetooth, ZigBee, WLAN und weitere proprietäre Verfahren werden anhand des ISO/OSI-Modells als zentralem Ordnungselement vorgestellt. Das Buch liefert in Theorie und Praxis eine durchgehende und vollständige Darstellung der Implementierung von Eingebetteten Funksystemen. Beispiele, Aufgaben, Einstiegshilfen und Literaturhinweise zur weiteren Vertiefung runden das Werk ab.

Eingebettete Systeme sind Rechnersysteme, die für den Anwender weitgehend unsichtbar in elektrischen Geräten „eingebettet“ sind. Diese Rechensysteme bestehen aus Mikroprozessoren und FPGAs – aus Integrierten Schaltungen (ICs). Die Anwendungsbereiche sind vielfältig. Sie reichen von der Kommunikationstechnologie, Kfz-Technik und Unterhaltungselektronik bis hin zur Automatisierungstechnik, Haushaltstechnik und anderen. Wie das Moore’sche Gesetz prognostiziert, führen Fortschritte im Fabrikationsprozess und bei den Architekturen zum einem starken Anstieg der Integrationsdichte und der Leistungsfähigkeit von integrierten Schaltungen. Gleichzeitig steigt die Komplexität der Eingebetteten Systeme. Die Produkte müssen schneller entwickelt und auf dem Markt verfügbar sein – sie sind „kurzlebiger“. Dieses Buch zeigt neue Entwurfs-Methoden und -Strategien auf Systemebene, um die Lücke zwischen wachsender Leistungsfähigkeit und steigender Design-Komplexität – „Design-Productivity-Gap“ zu schließen.

Bisher haben sich Software-Entwicklung für Mikroprozessoren und Entwurf digitaler Systeme mit Programmierbaren Logikschaltkreisen weitgehend unabhängig voneinander entwickelt. Dabei können beide Disziplinen voneinander profitieren. Einerseits lassen sich bewährte, effektive Software-Entwicklungsmethoden für die Programmierung von FPGAs nutzen. Andererseits eröffnen FPGAs dem Software-Entwickler bisher ungeahnte Dimensionen der parallelen Rechenleistung. Die Vorteile beider Rechenwelten vereinen sich in gemischten eingebetteten Systemen hoher Flexibilität und Rechenleistung. Ausgehend von einem Vergleich der Rechenmaschinen und der Methoden der Software-Entwicklung mit dem Entwurf digitaler Schaltungen zeigt dieses Buch verschiedene Ansätze einer einheitlichen Vorgehensweise zur Entwicklung hybrider Systeme aus Mikroprozessoren und FPGAs auf.