Veranstaltung: Bachelor-Praktikum ARM Processors for Embedded Cryptography

Nummer:
142028
Lehrform:
Praktikum
Medienform:
Moodle
Verantwortlicher:
Prof. Dr.-Ing. Chris­tof Paar
Dozenten:
Prof. Dr.-Ing. Chris­tof Paar (ETIT), M. Sc. Max Hoffmann (ETIT)
Sprache:
Deutsch
SWS:
3
LP:
3
Angeboten im:
Wintersemester

Termine im Wintersemester

  • Vorbesprechung: Mittwoch den 11.10.2017 ab 15:00 im ID 2/632
  • Praktikum Dienstags: ab 10:15 bis 11.45 Uhr im ID 04/445

Prüfung

Praktikum

studienbegleitend

Ziele

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. Die besten Teilnehmer erhalten ein Zertifikat sowie einen Preis.

Voraussetzungen

keine

Empfohlene Vorkenntnisse

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

Sonstiges

Die Praktikumstermine werden auf Deutsch gehalten, alle Kursunterlagen und Aufgaben sind komplett auf Englisch verfügbar.