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Zukunftseignung durch adaptive Hardware-Rekonfiguration

Elektronische Bauelemente wie FPGAs (Field Programmable Gate Arrays)
bieten die Möglichkeit, die zur Verfügung stehenden Logikfunktionen
während des Betriebs zu ändern. Neben der Software kann nun also auch
die Hardware an wechselnde Anforderungen adaptiert werden. Dies ist
sowohl für sich kurzfristig ändernde Anforderungen gültig (z.B.
permanenter Wechsel zwischen zu bearbeitenden Aufgaben), als auch für
langfristige Anforderungsänderungen (z.B. sich völlig neu ergebende
Anforderungen, die zum Konstruktionszeitpunkt der Hardware noch nicht
bekannt/gewünscht waren). Forschungsarbeiten zu dieser Thematik finden
am Lehrstuhl für Automatisierungstechnik/Informatik statt. 

Anwendungsfelder im Automotivebereich sind:

  • nachträgliche Implementierung zusätzlicher Funktionalitäten, die neu
    entwickelt wurden oder die der Autokäufer nachträglich wünscht
  • Fehlerbehebung: keine neue Hardware nötig, nur Bitstream-Update, z.B.
    per Internet (kein Werkstattbesuch erforderlich!)
  • Hardwarereduktion: Hardware kann verschiedene Funktionalitäten
    nacheinander laden

Bild eines Autoradios
Beispiel: Rekonfiguration des Autoradios

Die Entwicklung rekonfigurierbarer Hardware ist meist sehr komplex, da
gegenüber der Entwicklung herkömmlicher Hardware eine neue Dimension,
die Zeit, zu berücksichtigen ist. Angepasste Entwurfsmethoden müssen
verwendet werden, die insbesondere eine zeitbehaftete Modellbildung
ermöglichen. Sowohl in der simulativen als auch in der analytischen
Modellierung stellen sich hier neue Herausforderungen.

Blockschaltbild des Simulators
Am Lehrstuhl entwickelter Simulator ...
Rekonfigurationsmöglichkeit
... modelliert zeitbehaftete Rekonfiguration