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242 Mikroprozessoranwendung realisieren

Modul
Mikroprozessoranwendung realisieren
Kompetenz
Mikroprozessoranwendung nach Vorgabe strukturieren, programmieren, auf der Zielhardware implementieren und testen.
Handlungsziele
1 Vorgabe auf verlangte Funktionen und benötigte Input- und Outputdaten/-Signale analysieren.
  Handlungsnotwendige Kenntnisse:
1 Kennt den grundlegenden Aufbau einer Mikroprozessoranwendung, sowie deren Logik-Beschreibung (Zustandsdiagramm).
2 Kennt den Aufbau der Zielhardware mit den wichtigsten Komponenten (Register, RAM, EEPROM, Port, Timer, UART, ADC, etc.) und kennt ihre Bedeutung für die Lösung der Aufgabenstellung.
 
2 Zeitkritische und zeitlich unabhängige Funktionen identifizieren und in einem Programmentwurf logisch gliedern, Datentypen den Daten/Signalen zuordnen.
  Handlungsnotwendige Kenntnisse:
1 Kennt Lösungsvarianten für die Realisierung zeitkritischer und ereignisorientierter Abläufe und deren Vor- und Nachteile.
2 Kennt Datentypen und deren Bezug zu den unterschiedlichen Komponenten der Zielhardware.
 
3 Mittels einer Programmiersprache und Programmierumgebung den Programmentwurf umsetzen.
  Handlungsnotwendige Kenntnisse:
1 Kennt die Entwicklungsumgebung und deren Möglichkeiten, eine Mikroprozessoranwendung für die Zielhardware zu realisieren.
2 Kennt Verfahren um Quellcode zu editieren, zu übersetzen, auf das Zielsystem zu laden und auszuführen.
3 Kennt die hardwarespezifischen Teile der Programmiersprache und deren Einsatzmöglichkeiten.
 
4 Aus der Vorgabe die Testfälle identifizieren, spezifizieren und dokumentieren.
  Handlungsnotwendige Kenntnisse:
1 Kennt Testkriterien (Hardware- und Zeit-Abhängigkeit) für die Überprüfung von Mikroprozessoranwendungen.
2 Kennt Möglichkeiten, die Wechselwirkung der Prozesse und deren zeitkritischen Anforderungen für die geforderte Funktionalität in den Tests zu berücksichtigen.
 
5 Realisierte Applikation mit geeigneten Werkzeugen auf der Zielhardware austesten, Fehler identifizieren, korrigieren und dokumentieren.
  Handlungsnotwendige Kenntnisse:
1 Kennt die Werkzeuge einer Entwicklungsumgebung (Simulator, Debugger, In-System-Debugger, etc.), sowie die Möglichkeiten, eine realisierte Applikation auf der Zielhardware schrittweise auszuführen und zu testen.
 
Kompetenzfeld
Technical SW Engineering
Objekt
Hardwarenahe Mikroprozessoranwendung
Niveau
2
Voraussetzung
Programmieren nach Vorgabe
Anzahl Lektionen
40
Anerkennung
Eidg. Fähigkeitszeugnis
Publiziert: 07.06.2014 17:15:41
Titel LBV Modul 242-1 - 2 Elemente - Schriftliche Einzelprüfung / Schriftlicher Test, Praktische Umsetzungsarbeit
Institution Informatikschule Olten GmbH
Übersicht Schriftlicher Einzeltest mit einer Schaltungsanalyse und eine praktische Arbeit mit dem Umsetzen mehrerer praktischen Anwendungen.
Ergänzung

Teil 1
Gewichtung 40%
Richtzeit (Empfehlung) 2
Element-Beschreibung Allgemeine Wissensfragen zum Thema Microprozessor
Schaltungssynthese mehrerer Alarmmelder und einer Sabotageüberwachung
Hilfsmittel Frei
Bewertung Wissensfragen, 30-40% der Gesamtpunktzahl
Schaltungssynthese, 60-70% der Gesamtpunktzahl
Praxisbezug Generell sind keine Informationen im Bildungsplan enthalten.
Selbstständiges analysieren einer Schaltung und umsetzen in eine vereinfachte Steuerung

Teil 2
Gewichtung 60%
Richtzeit (Empfehlung) 8
Element-Beschreibung 3 praktische Schaltungen realisieren, aufbauen, testen und dokumentieren
Hilfsmittel Notebook
Unterlagen
Internet
themenspezifische Software
Bewertung Alle 3 Schaltungen werden nach den folgenden Punkten bewertet
- Programmierung, 20-30% der Gesamtpunktzahl
- Programmcodestruktur und Kommentare, 20-30% der Gesamtpunktzahl
- Schaltungsaufbau, 20-30% der Gesamtpunktzahl
- Dokumentation der Schaltung, 20-30% der Gesamtpunktzahl
Praxisbezug Generell sind keine Informationen im Bildungsplan enthalten.
Praktische Arbeiten umsetzen und testen
Publiziert: 24.07.2017 11:55:42
Ablaufdatum: Kein Ablaufdatum
Titel LBV Modul 242-2 - 2 Elemente - Schriftliche Einzelprüfung / Schriftlicher Test, Praktische Umsetzungsarbeit
Institution Bildungszentrum für Technik Frauenfeld
Übersicht Grundlegender Aufbau eines Mikrokontrollers inkl. Zusatzfunktionen kennen, erklären und praktisch einsetzen. Strukturiertes Vorgehen von der Aufgabenstellung über den Programmentwurf bis zu Umsetzung in einer Programmiersprache inkl. Funktionskontrolle anhand passender Testfälle. Durchführung einer praktische Problemstellung bis zum funktionierenden Produktes als Abschluss des Moduls.
Ergänzung

Teil 1
Gewichtung 30%
Richtzeit (Empfehlung) 1
Element-Beschreibung Die Lernenden beantworten Fragen und lösen Aufgaben aus verschiedenen Themengebieten:
- Aufbau und Funktion eines Mikrokontrollers / Mikroprozessors (ALU, Register, ...)
- Prinzipielle Funktion und Konfiguration sowie Einsatzgebiete von zusätzlichen Komponenten (RAM, EEPROM, Port, Timer, ...)
- Softwareentwicklung (Struktogramm / Zustandsmaschine, Codierung, Target Download)
- Verschiedene Umsetzungsmöglichkeiten in der Software ("Endlos-Schleife", Interrupt, Betriebssystem, RTOS)
- Einfache Programmsequenzen erstellen und kommentieren oder analysieren und beschreiben
Hilfsmittel Persönliche Unterlagen (Fachbücher, Unterrichtsunterlagen, Datenblätter), auch elektronisch möglich
Persönliche Programmierumgebung
Bewertung Wissensfragen, 50-60%
Praktische Teilaufgaben, 40-50%
Praxisbezug Aufbau und Funktion eines Mikrokontrollers
Praktische Einsatzmöglichkeiten eines Mikrokontrollersystems planen und realisieren
Erstellen von einfachen Codesequenzen für ein Mikrokontrollersystem

Teil 2
Gewichtung 70%
Richtzeit (Empfehlung) 8
Element-Beschreibung Mit Hilfe einer vorgegebenen Hardware eine praxisnahe Aufgabe über mehrere Lektionen planen, codieren, testen und dokumentieren.
Hilfsmittel Persönliche Unterlagen (Fachbücher, Unterrichtsunterlagen, Datenblätter), auch elektronisch möglich
Persönliche Programmierumgebung
Persönliche Mikrokontroller-Hardware und evtl. Zusatzhardware
Bewertung Programmentwurf, ca.10%
Programmierung (Codeaufbau, Codestyle, ...), ca.30%
Test und Inbetriebnahme, ca.10%
Dokumentation, ca.20%
Funktionsumfang der Lösung, ca.30%
Praxisbezug Entwicklung eines "Embedded System" vom Entwurf bis zur Inbetriebnahme.
Publiziert: 04.09.2017 14:59:29
Ablaufdatum: Kein Ablaufdatum
Titel LBV Modul 242-3 - 3 Elemente - Schriftliche Einzelprüfung / Schriftlicher Test, Praktische Umsetzungsarbeit, Bearbeiten eines Projekts
Institution Gewerbliche Berufsschule Chur
Übersicht Teil 1: Fachlich: Schriftliche und praktische Prüfung. Teil 2 Lernkompetenz: Praktische Umsetzungsarbeit in einer individuellen Aufgabe (pro Lernenden) mittels einer Zielhardware. Teil 3 Teamwork: Projektarbeit (2er Team) umsetzen eines Projektes mittels einer Zielhardware ausgehend einer gestellten Aufgabe, ausarbeiten von Testläufen, Fehler identifizieren, korrigieren und dokumentieren..
Ergänzung

Teil 1
Gewichtung 25%
Richtzeit (Empfehlung) 2
Element-Beschreibung - Schriftliche Fragen zu den Grundkenntnissen, eines Microkontrollers (Register, RAM, EEPROM, Port, Timer, UART, ADC, etc.)
- Schriftliche Fragen zu der eingesetzten Programmiersprache für die Zielhardware (Datentypen, Variablen, Funktionen, Klassen usw.)
- Praktische Aufgabe an einem Microprozessor Simulationsprogramm
Hilfsmittel 1 A4 Seite handgeschrieben
Bewertung 35% Grundkenntnisse eines Mikrocontrollers.
35% Grundkenntnisse der eingesetzten Programmiersprache für das Zielsystem.
30% Praktische Aufgabe an einem Microkontroller Simulationsprogramm.
Praxisbezug B3.4: Wenden dabei Entwicklungsstandards und -prozesse an.
B3.6: Halten die Codekonventionen ein.
E1.1: Analysieren den Arbeitsumfang aufgrund der vorliegenden Dokumente und erstellen die Arbeitsplanung.

Teil 2
Gewichtung 30%
Richtzeit (Empfehlung) 4
Element-Beschreibung Ausgehend einer gestellten Aufgabe mit unterschiedlichen Input- und Output Schnittstellen soll eine Mikroprozessoranwendung für die Zielhardware realisiert werden. Die einzusetzende Software zur Programmierung ist dabei von der Zielhardware vorgegeben oder kann selber gewählt werden. Ausarbeiten von Testkriterien (Hardware- und Zeit-Abhängigkeit) für die Überprüfung der Mikroprozessoranwendung.
Hilfsmittel Frei
Bewertung 80% Korrekte Umsetzung der gestellten Aufgabe und Funktionierende Schnittstellen (Input und Output).
20% Ausarbeiten der Testkriterien (Hardware- und Zeit-Abhängigkeit).
Praxisbezug B1.2: Wenden passende Methoden zur Bestimmung von Testfällen an.
B1.3: Stellen die nötigen Testdaten bereit und dokumentieren sie.
B1.5: Halten die Resultate in einem Testprotokoll für spätere Wiederholungen und Nachforschungen fest.
B1.7: Stellen sicher, dass alle Funktionen getestet werden und allfällige Fehler behoben worden sind.
B3.4: Wenden dabei Entwicklungsstandards und -prozesse an.
B3.6: Halten die Codekonventionen ein.
B3.8: Testen die Anwendung und dokumentieren alles.

Teil 3
Gewichtung 45%
Richtzeit (Empfehlung) 12
Element-Beschreibung Ausgehend eines Projektes pro Gruppe (2er Team) sollen folgende Arbeiten ausgeführt werden: Auf einer Zielhardware (frei wählbar oder vorgegeben) soll ein gestelltes Problem gelöst werden. Dabei sollen zeitkritische und ereignisorientierte Abläufe eine wichtige Rolle spielen. Mittels einer definierten oder frei wählbaren Software soll der Quellcode über eine Schnittstellen auf die Zielhardware übertragen werden. Um sicherzustellen, dass das Endprodukt einwandfrei alle geforderten Punkte erfüllt, sollen Testläufe definiert und durchgeführt werden (z.B. Simulator, Debugger, In-System-Debugger, etc) . Diese werden dokumentiert. Um aus Problemen bei der Umsetzung zu lernen sollen Fehlerbeschreibung mit Lösungsansätzen dokumentiert werden.
Hilfsmittel Frei
Bewertung 10 % Planen und Vorgehen beim Umsetzen des Projektes.
75% Funktionierendes Endprodukt nach Aufgabestellung.
10% Testläufe definiert, ausgeführt und vollständig dokumentiert.
5% Fehlerbeschreibung mit Lösungsansätzen dokumentiert.
Praxisbezug B5.1: Organisieren Systemtest, Abnahmetest, nicht funktionale Tests sowie negativ Tests wofür sie Testdaten bereitstellen und alles fach-männisch dokumentieren.
B5.2: Halten die Standards ein.
E1.1: Analysieren den Arbeitsumfang aufgrund der vorliegenden Dokumente und erstellen die Arbeitsplanung.
E1.4: Führen die Aufgabe gemäss Planung durch und bestimmen regelmässig den Projektstatus und rapportieren darüber.
E2.4: Präsentieren und demonstrieren die Lösung.
E2.5: Erstellen den Projektschlussbericht (Reflexion in Methode, Vorgehen, Zeit und Ressourcen).
E2.6: Reflektieren die Projektarbeit und stellen den Knowhowtransfer sicher.
E3.1: Kommunizieren innerhalb des Projektes mit den Beteiligten durch regelmässige Kontakte und Gespräche über Arbeitsfortschritt, Schnittstellen, neue Lösungen, Probleme.
Publiziert: 24.11.2017 14:16:03
Ablaufdatum: Kein Ablaufdatum
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