03_EchtzeitKommunikation_slides_Z Flashcards
Was versteht man unter einem Echtzeitsystem gemäß DIN 44300?
Ein Echtzeitsystem gemäß DIN 44300 ist ein Rechensystem, bei dem Verarbeitungsergebnisse innerhalb einer vorgegebenen Zeitspanne verfügbar sind. Diese Systeme müssen strikt innerhalb dieser Zeitspanne reagieren, um korrekt zu funktionieren.
Was ist der Unterschied zwischen harten und weichen Echtzeitsystemen?
Harte Echtzeitsysteme haben eine definierte Reaktionszeit, die niemals überschritten werden darf, da sie sicherheitskritisch sind (z.B. Airbags). Weiche Echtzeitsysteme garantieren die Reaktionszeit statistisch und sind nicht sicherheitskritisch (z.B. Multimedia-Anwendungen).
Welche zwei Paradigmen gibt es für Echtzeitsysteme?
Die zwei Paradigmen für Echtzeitsysteme sind: - Zeitgesteuerte Systeme: Arbeiten mit einem festen Zeitplan, nutzen Systemressourcen effizient, erfordern jedoch einen hohen Planungsaufwand. - Ereignisgesteuerte Systeme: Reagieren auf externe Ereignisse mittels Interrupts, sind deterministisch und schnell, aber schwer planbar und anfällig bei gleichzeitigen Ereignissen.
Wie wird harte Echtzeit in prozessbasierten Systemen erreicht?
Harte Echtzeit wird in prozessbasierten Systemen durch einen speziellen Scheduler und deterministische Locking-Mechanismen erreicht. Diese stellen sicher, dass Prozesse mit hoher Priorität rechtzeitig und ohne Verzögerung ausgeführt werden.
Wie kann die Echtzeitfähigkeit eines Systems bewiesen werden?
Die Echtzeitfähigkeit eines Systems kann wie folgt bewiesen werden: - Harte Echtzeit: Formal/mathematisch durch Worst-Case-Analyse. - Weiche Echtzeit: Durch statistische Auswertung von Ereignis-Reaktionszeiten.
Was ist ein Kommunikationsnetzwerk und welche wichtigen Eigenschaften sollte es haben?
Ein Kommunikationsnetzwerk ist eine Infrastruktur zum Nachrichtenaustausch zwischen mehreren Teilnehmern. Wichtige Eigenschaften sind Sicherheit, Zuverlässigkeit, Robustheit und Echtzeitfähigkeit.
Was ist der Unterschied zwischen synchroner und asynchroner Kommunikation?
Bei synchroner Kommunikation erfolgt die Übertragung mit einem globalen Taktsignal, während bei asynchroner Kommunikation lokale Taktgeber und Startbits verwendet werden, um den Beginn einer Übertragung zu signalisieren.
Was versteht man unter serieller und paralleler Datenübertragung?
Bei serieller Datenübertragung werden die Bits hintereinander gesendet, während bei paralleler Datenübertragung mehrere Bits gleichzeitig gesendet werden, typischerweise über mehrere Kanäle.
Welche Kommunikationsrichtungen gibt es und wie unterscheiden sie sich?
Kommunikationsrichtungen umfassen: - Unidirektional: Kommunikation in eine Richtung. - Bidirektional: Entweder Halbduplex (entweder senden oder empfangen) oder Vollduplex (gleichzeitiges Senden und Empfangen).
Was ist der Unterschied zwischen Broadcast, Unicast und Multicast?
- Broadcast: Nachricht an alle Teilnehmer im Netzwerk. - Unicast: Nachricht an einen einzelnen spezifischen Teilnehmer. - Multicast: Nachricht an eine definierte Gruppe von Teilnehmern.
Was sind Punkt-zu-Punkt Verbindungen und welche Vor- und Nachteile haben sie?
Punkt-zu-Punkt Verbindungen sind exklusive Direktverbindungen zwischen zwei Teilnehmern. Sie sind echtzeitfähig, erfordern jedoch eine aufwendige Verkabelung und sind weniger skalierbar.
Was sind Bus-Systeme und welche Vor- und Nachteile bieten sie?
Bus-Systeme nutzen einen gemeinsamen Übertragungsweg für die Kommunikation. Sie sind effizient und kostengünstig in der Verkabelung, aber anfällig für Störungen und nicht immer echtzeitfähig.
Was sind die Eigenschaften des I2C/TWI-Bus?
Der I2C/TWI-Bus ist ein synchroner serieller Zweidraht-Bus, der bidirektional und halbduplex arbeitet. Er verwendet ein Master/Slave-Prinzip und ermöglicht die Kommunikation über Start-Signal, Datenbits und Stopp-Signal mit 7-bit Adressen und Erweiterungsmöglichkeiten auf 10-bit.
Was zeichnet den SPI-Bus aus?
Der SPI-Bus ist ein synchroner serieller Bus, der bidirektional und vollduplex arbeitet. Er verwendet ein Master/Slave-Prinzip mit exklusiven Slave-Select Leitungen für die Kommunikation.
Welche Merkmale hat der CAN-Bus?
Der CAN-Bus ist ein asynchroner serieller Bus, der bidirektional und halbduplex arbeitet. Er verwendet ein Multi-Master Prinzip, Nachrichten-Identifier und Kollisionserkennung durch CSMA/CR (Carrier Sense Multiple Access with Collision Resolution).
