Master-Praktikum ARM Processors for Embedded Cryptography

NUMMER:	212406
KÜRZEL:	MARM
MODULBEAUFTRAGTE:R:	Prof. Dr.-Ing. Tim Güneysu
DOZENT:IN:	Prof. Dr.-Ing. Tim Güneysu, Dr.-Ing. Max Hoffmann
FAKULTÄT:	Fakultät für Informatik
SPRACHE:	Deutsch
SWS:	3 SWS
CREDITS:	siehe Prüfungsordnung
ANGEBOTEN IM:	jedes Wintersemester

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VERANSTALTUNGSART

Mood­le

PRÜFUNGEN

FORM:	Praktikum. Studienbegleitend
TERMIN:	Siehe Prüfungsamt.

LERNFORM

Prak­ti­kum

LERNZIELE

Ab­sol­ven­ten des Prak­ti­kums ken­nen den Auf­bau und die in­ter­ne Funk­ti­on von Mi­kro­con­trol­lern. Sie wis­sen wie ein Pro­zes­sor Ma­schi­nen­spra­che ver­ar­bei­tet und sind selbst in der Lage mit­tels As­sem­bly ma­schi­nen­nah zu pro­gram­mie­ren. Zudem sind sie in der Lage, hoch­ef­fi­zi­en­te Im­ple­men­tie­run­gen für die ARM Ar­chi­tek­tur zu er­stel­len, wel­che eine deut­li­che Ge­schwin­dig­keits­ver­bes­se­rung im Ver­gleich zu C Im­ple­men­tie­run­gen vor­wei­sen. Da das Prak­ti­kum im be­son­de­ren ARM-Pro­zes­so­ren be­han­delt und ARM ein­deu­ti­ger Markt­füh­rer der Em­bed­ded-Bran­che ist, sind die In­hal­te die­ses Prak­ti­kums äu­ßerst re­le­vant. Das Prak­ti­kum setzt sich selbst das Ziel mög­lichst pra­xis­nah zu ar­bei­ten und die Auf­ga­ben in­ter­es­sant zu ge­stal­ten, so­dass die Teil­neh­mer einen Nut­zen für spä­te­re Ar­bei­ten dar­aus zie­hen kön­nen.

INHALT

In die­sem Prak­ti­kum wird der Um­gang mit ARM Mi­kro­con­trol­lern er­ar­bei­tet. Dazu er­hält jeder Teil­neh­mer ein Board mit einem ARM Cor­tex-M4 ba­sier­ten Mi­kro­con­trol­ler. Die Teil­neh­mer er­ler­nen zu­nächst die Grund­la­gen über CISC und RISC Mi­kro­con­trol­ler. Sie er­ler­nen, wie Code von Hard­ware aus­ge­führt wird und wie sie selbst ma­schi­nen­na­hen Code schrei­ben kön­nen. Be­reits nach den ers­ten bei­den Prak­ti­kums­ter­mi­nen sind die Teil­neh­mer in der Lage, klei­ne Pro­gram­me in As­sem­bly für die ARM Ar­chi­tek­tur zu ent­wi­ckeln. Wäh­rend der fol­gen­den Ter­mi­ne wer­den die Kennt­nis­se be­züg­lich der ARM Ar­chi­tek­tur und des Boards ver­tieft. Die Teil­neh­mer ler­nen, wie Mi­kro­con­trol­ler un­ter­ein­an­der und mit Pe­ri­phe­rie­ge­rä­ten kom­mu­ni­zie­ren. Die theo­re­ti­schen In­hal­te wer­den von prak­ti­schen Haus­auf­ga­ben be­glei­tet. Die Teil­neh­mer im­ple­men­tie­ren nach und nach Pro­gram­me in C und As­sem­bly, um ver­schie­de­ne Funk­tio­na­li­tä­ten des Boards zu ver­wen­den. Nach­dem die Teil­neh­mer mit ARM As­sem­bly ver­traut ge­wor­den sind, wer­den un­ter­schied­li­che kryp­to­gra­phi­sche An­wen­dun­gen im­ple­men­tiert. Dabei liegt der Fokus be­son­ders auf Ef­fi­zi­enz und es muss stets eine C Im­ple­men­tie­rung ge­schla­gen wer­den.

VORAUSSETZUNGEN CREDITS

Bestandenes Praktikum

EMPFOHLENE VORKENNTNISSE

Grund­kennt­nis­se in Kryp­to­gra­phie (Ein­füh­rung in die Kryp­top­graphie I und II) und C