G. Altmann / pixabay.com

Lectures and Manuscripts

Computer Architecture, Automotive Systems, Control Engineering and more

 Werner Zimmermann                                                            Translate

Some of my old lectures:

Computer Architecture: Basics of Microprocessors and Microcontrollers (Computerarchitektur)

  • Instruction set architecture of microprocessors and microcontrollers, digital and analog input/output, interaction between hardware and software, mapping high-level programming language concepts to the instruction execution level of CPUs, operating system support, timer and interrupt based synchronization to external events

Einführung in die Informationstechnik (Information Technology)

  • Boole'sche Logik, Zahlen, Daten und Codierung, Grundaufbau von Computern, Hardware, Betriebssysteme und Software, Grundlagen von Programmiersprachen und Softwareentwicklungskonzepten

Einführung in die Regelungstechnik (Control Engineering)

  • Einführung in das Modellieren, Simulieren und Regeln dynamischer Systeme. Physikalische Modellierung, zeitkontinuierliche und zeitdiskrete Analyse, Implemtierung analoger und digitaler Regelungen

Spezielle Regelungstechnik * (Advanced Control Systems)

  • Reglerauslegung mit Frequenzkennlinien und Wurzelortskurven
  • Zustandregelungen und Zustandsbeobachter
  • Zeitdiskrete Regelungen: Diskretisierung, quasi-kontiniuierliche Regleralgorithmen, Kompensations- und Dead-beat-Regler
  • Implementierung von digitalen Reglern: Wahl der Abtastzeit, Berücksichtigung der Rechenzeit, Quantisierungsprobleme, Reduktion der CPU-Belastung
  • Entwurf und Test mit Model-, Hardware- und Software-in-the-Loop Konzepten

Sichere Systeme (System Safety)

  • Grundbegriffe Sicherheit, Verfügbarkeit, Zuverlässigkeit, qualitative und quantitative Analyse für Hardware und Software, Fehlerbäume und FMEA. Redundanz, Fehlererkennung und Fehlerbehandlung. Funktionale Sicherheit, Safety Integrity Level SIL nach IEC 61508 und ISO 26262, SOTIF ISO 21448, Cybersecurity ISO 21434

Automotive System Design - E/E System and Software Architecture

  • Lecture for the Automotive Engineering course at Esslingen University, sorry HE students only, others may find some of the topics here

Industrial Automation System Design * 

  • Basics of the development process of complex systems.
  • Systematic modeling of linear and non-linear dynamic systems
  • State-space control systems
  • Luenberger observers and Kalman filters

Digital- und Rechnertechnik 1 * (Digital Systems)

  • Digitale Grundschaltungen, Boolsche Algebra
  • Kombinatorische und Sequentielle Logik
  • Optimierung von Schaltungsaufwand und Zeitverhalten
  • Programmierbare Logic, FPGA
  • Hardwarebeschreibungssprachen wie VHDL, Simulationen auf Verhaltens-, RTL- und Gate-Ebene
  • Arithmetisch-logische Einheiten und Registersätze

Digital- und Rechnertechnik 2 (Computer Systems)

  • Endliche Automaten (Finite State Machines FSM), Halbleiterspeicher (RAM, ROM) und Speicherarchitekturen
  • Mikroprozessoren und Microcontroller, Programmier- und Datenmodell
  • Mikroarchitektur und Mikroprogrammierung, Harvard und von Neuman CPUs, CISC und RISC, Pipelining, Superskalare Architekturen, Cache, Out of Order Execution, Multi-Threading und Multi-Core,
  • Digital- und Analog-Input/Output, A/D- und D/A-Umsetzer, Timer, PWM und Serielle Schnittstellen

Windows Systemprogrammierung (Windows System Programming)

  • Prozesse und Threads, Exception Handlung und Socket-Programmierung mit der Win32 API, Verwaltungsstrukturen des Protected Mode: Segmentierung und Paging mit Beispielprogrammen.

* Due to respect for coauthors and some ongoing projects not all topics described here are included in the PDFs available on this page.