Echtzeitsysteme

Das vorliegende Werk vermittelt ein solides Fundament zum Verständnis der wesentlichen Prinzipien, Funktionsweisen und Architekturen von Echtzeitsystemen. Dabei werden zunächst die Grundlagen der Automation von technischen Prozessen mithilfe der Steuerungs- und Regelungstechnik behandelt. Anschließend werden elementare Hardware- und Software-Architekturen sowie Kommunikationsmechanismen für Echtzeitsysteme beschrieben und Methoden der Echtzeitprogrammierung, der Echtzeitbetriebssysteme sowie der Echtzeit-Middleware fundiert dargestellt. Abgeschlossen wird das Buch durch Anwendungsbeispiele von Echtzeitsystemen aus der Fabrikautomation, wie z. B. speicherprogrammierbare Steuerungen oder Roboter- und Werkzeugmaschinensteuerungen. Dieses Lehrbuch richtet sich an Studierende der Informatik, Elektrotechnik, Regelungstechnik und des Maschinenbaus im fortgeschrittenen Grundstudium und ist in gleicher Weise für in der Praxis stehende Entwickler in diesen Fachgebieten geeignet.

Grundlegendes Lehrbuch zum Thema Echtzeitsysteme Umfasst Theorie und praxisnahe Anwendungsbeispiele Includes supplementary material: sn.pub/extras

Autorentext

Heinz Wörn ist seit 1997 Professor für Komplexe Systeme in Automation und Robotik. Seine Hauptforschungsrichtungen sind Echtzeit- und Automatisierungstechnik im Bereich Fabrikautomation und Robotik und Medizintechnik. Prof. Wörn hält an der Universität Karlsruhe für Informatiker und Ingenieure die Vorlesungen "Echtzeitsysteme", "Steuerungstechnik für Roboter", "Steuerungstechnik für Werkzeugmaschinen" und "Einführung in die Informatik für Naturwissenschaftler und Ingenieure".

Uwe Brinkschulte ist seit 1. April 1995 Professor für Mikrorechnertechnologien in der Automatisierung am Institut für Prozessrechentechnik, Automation und Robotik der Universität Karlsruhe. Uwe Brinkschulte ist Autor und Co-Autor zahlreicher Veröffentlichungen im Bereich hardwarenaher Echtzeitsysteme. Er liest in regelmäßigem Turnus die Grundlagenvorlesung Technische Informatik sowie Vertiefungsvorlesungen über Mikrorechner und Mikrocontroller an der Universität Karlsruhe.

Klappentext

Das vorliegende Buch vermittelt einen Einblick in die Welt der Echtzeit- und Automatisierungssysteme. Es werden elementare Grundlagen und der aktuelle Stand der Technik bis hin zu Zukunftstechnologien und Entwicklungstrends dargestellt. Methoden, Konzepte, Funktionsprinzipien und Architekturen von Echtzeitsystemen werden allgemein erläutert und anhand von Beispielen aus der Automatisierung näher ausgeführt. Themenbereiche wie Steuerung und Regelung, Rechnerarchitekturen für Echtzeitsysteme, Echtzeitkommunikation, Echtzeitprogrammierung und betriebssysteme, verteilte Echtzeitsysteme sowie Echtzeitsysteme zur Steuerung und Regelung von Anlagen, Werkzeugmaschinen und Robotern werden ausführlich beschrieben. Dieses Buch ist besonders geeignet für Studierende der Informatik, der Elektrotechnik, des Maschinenbaus, der Physik und des Wirtschaftsingenieurwesens im fortgeschrittenen Grundstudium oder zu Beginn des Hauptstudiums sowie für in der Praxis stehende Fachleute, die sich mit der Entwicklung, der Planung und dem Einsatz von Echtzeit- bzw. Automatisierungssystemen befassen.

Zusammenfassung

Aus den Rezensionen:

"Dieses Buch ist meiner Meinung nach sehr gut geeignet den Einstieg in das Gebiet der Echtzeitsysteme (real time systems) zu erleichtern. Es gibt einen fundierten Überblick über den Stand der Dinge. ...eine Fülle von guten Beispielen, die praktische oder theoretische Aspekte von Echtzeitsystemen zum Inhalt haben... Häufig werden die Beispiele mit Graphiken visuell unterstützt ... Jedes Kapitel kann losgelöst vom Rest des Buches gelesen werden ..."

(Robert Hartmann, in: Wurzelmännchen, 2006, S. 48 f)

Inhalt
Grundlagen.- Rechner-Architekturen für Echtzeitsysteme.- Mikrocontroller.- Signalprozessoren.- Parallelbusse.- PCI-Bus.- VME-Bus.- Schnittstellen.- Rechner für die Prozessautomation.- Analogtechnik und Wandlung.- Operationsverstärker.- Datenwandler.- Pegelwandler.- Kommunikatin in Echtzeitsystemen.- Topologien.- Zugriffsverfahren.- Kodierungen.- Feldbusse.- ProfiBus.- CANBus.- InterBus-S.- ASI.- Ethernet und Echtzeit.- Echtzeitprogrammierung.- Ablaufsteuerung.- Echtzeitbetriebssysteme.- Schichtenmodelle.- Taskverwaltung.- Speicherverwaltung.- Ein-/Ausgabeverwaltung.- QNX.- Posix.4.- RTLinux.- VxWorks.- Echtzeit-Middleware.- RT-CORBA.- OSA+.- Speicher-programmierbare Steuerungen.- Echtzeitsysteme in der Werkzeugmaschinensteuerung.- Echtzeitsysteme in der Robotersteuerung.