Das Buch liefert in Theorie und Praxis eine durchgehende und vollständige Darstellung des Entwicklungs-Prozesses von Eingebetteten Systemen mit den Phasen Analyse, Entwurf, Implementierung und Test. Die Schwerpunkte liegen im Entwurf auf Systemebene und im Vergleich der Entwicklung von FPGA- und Mikroprozessor-Systemen.Die Arbeit dient auch der technischen und ökologischen Entscheidungshilfe. Zahlreiche Praxis-Beispiele, -Aufgaben, Einstiegshilfen und Literaturhinweise zur weiteren Vertiefung runden das Werk ab.
Aktualisiert: 2023-07-02
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Das Buch liefert in Theorie und Praxis eine durchgehende und vollständige Darstellung des Entwicklungs-Prozesses von Eingebetteten Systemen mit den Phasen Analyse, Entwurf, Implementierung und Test. Die Schwerpunkte liegen im Entwurf auf Systemebene und im Vergleich der Entwicklung von FPGA- und Mikroprozessor-Systemen.Die Arbeit dient auch der technischen und ökologischen Entscheidungshilfe. Zahlreiche Praxis-Beispiele, -Aufgaben, Einstiegshilfen und Literaturhinweise zur weiteren Vertiefung runden das Werk ab.
Aktualisiert: 2023-07-02
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Dieses Buch gibt eine Einführung in die Modellierung linearer Systeme, in Simulationsmethoden zur Lösung der zugehörigen Modellgleichungen und in Visualisierungstechniken zur Interpretation der Frequenzanalyse unter Verwendung des Computerprogramms Maple: Ausgehend von der Modellierung von Stromkreisen, die aus R- (Widerständen), L- (Induktivitäten) oder C- (Kondensatoren) Bauteilen bestehen, stellen wir eine Beschreibung zur Modellierung von Schaltungen vor, die aus beliebig vielen R-, L- bzw. C- Elementen bestehen. Wir modellieren das Zeitverhalten der elektrischen und auch mechanischen Systeme, indem wir sie durch gewöhnliche Differentialgleichungen beschreiben. Mit Hilfe von Maple lösen wir diese Differentialgleichungen numerisch, um so z.B. die Impulsantwort für die Systeme zu erhalten. Schließlich führen wir eine Frequenzanalyse dieser Systeme mit der Fourier-Transformation durch. Mit Hilfe mathematischer Algorithmen wie der FFT identifizieren wir das Frequenzverhalten der Systeme. Wieder visualisieren wir die Ergebnisse und können so Zusammenhänge der Frequenzanalyse und Systemtheorie identifizieren: Impulssignal, Impulsantwort, Übertragungsfunktion und Systemfunktion.
Aktualisiert: 2023-03-23
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Das Buch liefert in Theorie und Praxis eine durchgehende und vollständige Darstellung des Entwicklungs-Prozesses von Eingebetteten Systemen mit den Phasen Analyse, Entwurf, Implementierung und Test. Die Schwerpunkte liegen im Entwurf auf Systemebene und im Vergleich der Entwicklung von FPGA- und Mikroprozessor-Systemen.Die Arbeit dient auch der technischen und ökologischen Entscheidungshilfe. Zahlreiche Praxis-Beispiele, -Aufgaben, Einstiegshilfen und Literaturhinweise zur weiteren Vertiefung runden das Werk ab.
Aktualisiert: 2023-04-02
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Das Buch liefert in Theorie und Praxis eine durchgehende und vollständige Darstellung des Entwicklungs-Prozesses von Eingebetteten Systemen mit den Phasen Analyse, Entwurf, Implementierung und Test. Die Schwerpunkte liegen im Entwurf auf Systemebene und im Vergleich der Entwicklung von FPGA- und Mikroprozessor-Systemen.Die Arbeit dient auch der technischen und ökologischen Entscheidungshilfe. Zahlreiche Praxis-Beispiele, -Aufgaben, Einstiegshilfen und Literaturhinweise zur weiteren Vertiefung runden das Werk ab.
Aktualisiert: 2023-04-04
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Signifikante Fortschritte in der Herstellung monoklonaler Antikörper führten in den vergangenen zwei Jahrzehnten zu enormen Verbesserungen der Prozesseffizienz. Durch die Einleitung von Prozessströmen mit deutlich erhöhten Produktkonzentrationen in die bestehenden Anlagen des Downstream Processings werden die Kapazitätsgrenzen erreicht. Diese physikalische Kapazitätsbegrenzung wird zusätzlich durch Änderungen der Konzentration und der Zusammensetzung von Nebenkomponenten als Folge von Optimierungsstudien des Kultivierungsprozesses verstärkt. Durch die neue Eigenschaftsverteilung der Wirtszellproteine verlieren bestehende Trennoperationen deutlich an Effizienz.
Um eine Lösung für den kapazitativen Engpass im Downstream Processing zu finden und die Problematik der Nebenkomponenten zu umgehen, sind neue Ansätze in der Prozessentwicklung notwendig.
Der in dieser Arbeit entwickelte Ansatz zur methodischen Integration von Upstream und DownstreamProcessing basiert auf der gezielten Einflussnahme auf das Nebenkomponenten-Spektrum. Die technologische Integration beider Prozessbereiche umfasst zusätzlich die Implementierung alternativer Technologien. Es kann gezeigt werden, dass eine Optimierung verschiedener Steuerungsparameter im Upstream Prozess zu einer Reduktion der Nebenkomponenten und einer verbesserten Eigenschaftverteilung der Wirtszellproteine ohne Produktverlust führen kann. Im Downstream Processing konnte eine alternative Aufreinigungssstrategie entwickelt werden, basierend auf einer wässrigen Zweiphasen-Extraktion als Zellernteschritt, gefolgt von einer zweistufigen Präzipitation der Wirtszellproteine und des Immunglobulin G. Dieser Prozess wurde erfolgreich implementiert, validiert und zur Evaluierung verschiedener Nebenkomponentenspektren eingesetzt.
Aktualisiert: 2020-12-08
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Das Programmpaket Laboratory Virtual Instrument Engineering Workbench (oder kurz LabVIEW) ist ein international anerkannter Standard zur Entwicklung und Gestaltung von Messgeräten und Prozesssteueroberflächen. Seine Universalität konfrontiert den LabVIEW-Einsteiger allerdings mit einer unübersichtlichen Vielfalt von Funktionen, die er ohne fundierte Anleitung kaum überblicken kann.
Hier setzt diese neue mehrteilige Lehrbuchreihe an: Von Grund auf werden in einfach nachvollziehbaren Schritten der Aufbau, die Struktur und die Verwendung von LabVIEW erklärt, in praktischen Beispielen dargestellt und mit Übungen vertieft. Die notwendigen Vorkenntnisse sind äußerst gering, die erreichbaren Ergebnisse dagegen äußerst sehenswert.
- Der erste Band erläutert die Grunddatentypen und die zugehörigen numerischen Grundfunktionen ebenso ausführlich wie die elementaren Programmstrukturen.
- Im folgenden Band liegt der Schwerpunkt bei der Kopplung beliebiger Mikrocontrollersysteme über die serielle (USB-)Schnittstelle an den PC und an LabVIEW.
- Im dritten Band stehen Entwurf und Betrieb kompletter MSR-Systeme mit Hard- und Softwarekomponenten der wichtigsten Messtechnikhersteller im Vordergrund, einschließlich Fernsteuerung, -überwachung und -diagnose über das Internet oder WLAN-Systeme.
Diese Lehrbuchreihe richtet sich an Schüler/Auszubildende technischer Bildungseinrichtungen, an Studenten von Fachhochschulen/Universitäten und an den engagierten Praktiker in der Industrie oder im privaten Bereich.
Aktualisiert: 2020-09-27
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Der technologische Fortschritt gestattet die Implementierung zunehmend komplexerer Prozessorarchitekturen auf einem Schaltkreis. Ein Trend der letzten Jahre ist die Implementierung von mehr und mehr Verarbeitungseinheiten auf einem Chip. Daraus ergeben sich neue Herausforderungen für die Abbildung von Algorithmen auf solche Architekturen, denn alle Verarbeitungseinheiten sollen effizient bei der Ausführung des Algorithmus genutzt werden.
Der Schwerpunkt der eingereichten Dissertation ist die Ausnutzung der Parallelität von Rechenfeldern mit Teilwortparallelität. Solche Architekturen erlauben Parallelverarbeitung auf mehreren Ebenen. Daher wurde eine Abbildungsstrategie, mit besonderem Schwerpunkt auf Teilwortparallelität entwickelt. Diese Abbildungsstrategie basiert auf den Methoden des Rechenfeldentwurfs.
Rechenfelder sind regelmäßig angeordnete Prozessorelemente, die nur mit ihren Nachbarelementen kommunizieren. Die Datenein- und -ausgabe wird durch die Prozessorelemente am Rand des Rechenfeldes realisiert. Jedes Prozessorelement kann mehrere Funktionseinheiten besitzen, welche die Rechenoperationen des Algorithmus ausführen. Die Teilwortparallelität bezeichnet die Fähigkeit zur Teilung des Datenpfads der Funktionseinheit in mehrere schmale Datenpfade für die parallele Ausführung von Daten mit geringer Wortbreite.
Die entwickelte Abbildungsstrategie unterteilt sich in zwei Schritte, die "Vorverarbeitung" und die "Mehrstufige Modifizierte Copartitionierung" (kurz: MMC).
Die "Vorverarbeitung" verändert den Algorithmus in einer solchen Art, dass der veränderte Algorithmus schnell und effizient auf die Zielarchitektur abgebildet werden kann. Hierfür wurde ein Optimierungsproblem entwickelt, welches schrittweise die Parameter für die Transformation des Algorithmus bestimmt.
Die "Mehrstufige Modifizierte Copartitioning" wird für die schrittweise Anpassung des Algorithmus an die Zielarchitektur eingesetzt. Darüber hinaus ermöglicht die Abbildungsmethode die Ausnutzung der lokalen Register in den Prozessorelementen und die Anpassung des Algorithmus an die Speicherarchitektur, an die das Rechenfeld angebunden ist. Die erste Stufe der MMC dient der Transformation eines Algorithmus mit Einzeldatenoperationen in einen Algorithmus mit teilwortparallelen Operationen. Mit der zweiten Copartitionierungsstufe wird der Algorithmus an die lokalen Register und an das Rechenfeld angepasst. Weitere Copartitionierungsstufen können zur Anpassung des Algorithmus an die Speicherarchitektur verwendet werden.
Aktualisiert: 2019-12-16
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