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Auslaufendes Modul
Dieses Modul läuft aus. Für neue Studierende ist es in der Regel nicht mehr belegbar.
Auslaufmodul seit 30.06.2022
12835Fakultät 3 – Maschinenbau, Elektro- und Energiesysteme
Rechnerarchitektur und Digitaltechnik
Titel auf Englisch: Computer Architecture and Digital Technology
Lernergebnisse
- Fertigkeit zum logischen, analytischen und konzeptionellen Denken
- Kompetenz zur Vernetzung unterschiedlicher FachgebieteKenntnisse und Fähigkeiten …
Inhalte
- Grundlagen der digitalen SchaltungstechnikBauelemente zum Aufbau eines Digitalrechners (Flip-Flop, Register, Multiplexer, Demultiplexer, Zähler,.…)
- Speicherbauelemente, Speichertechnologien (ROM, RAM, statisch-dynamische Speicher)
- AD-Umsetzer, DA-Umsetzer
- dedizierte Schaltwerke: universelle Verarbeitungseinheiten
- Arbeitsphasenkonzept eines Rechners: x-Adressmaschine im Bezug zum Befehlswort eines Rechners
- interne Zahlen- und Datendarstellung, Codealphabete Codesicherungsverfahren (Parität, Hammingcode)
- Adressierungsverfahren in Rechenmaschinen (absolut, relativ, ndirekt, Basis-, Seiten- Indexadressierung), virtuelle und dynamische Adressierung,
- Prinzipien der Datenfindung ohne numerischeAdressierungsverfahren (Stack, Cache)
- Speicherorganisation (Matrixspeicher, 2D u. 3D-Organisation)
- Rechenwerk: CPU-Realisierung auf Ebenendarstellung(Arithmetik, Logik)
- Interne Bussysteme einer CPU (Einbus, Zweibus, Dreibusarchitektur), externe Bussysteme eines Rechners
- (Überblick)
- Mikrprogrammsteuerwerk (MPSTW) eines Mikroprozessors
- Wiederholung und vertiefende Diskussion zum Vorlesungsinhalt, ständiger Bezug zu aktuellen Realisierungen im Computerbereich
- Erläuterung der Wirkung von Programmiercode auf die vorhandene Architektur (Spezifikation)
- Beispielaufgaben, Dimensionierungen von Speichern
- Wirkung der STACK-Architektur (bzgl. Programmierung, Programmablauf, Debugtechniken, usw.)
- Unterbrechungssystem eines Rechners (Interrupt)
- Konzepte: J.v.Neumann, Harvard, SuperScalar, VLIW, CISC, RISC-Konzepte
- Aufbau von Mikrorechnern und Mikroprozessoren
- Aufbau kombinatorischer Schaltungen, Testung und Inbetriebnahme (Flip-Flop-Schaltungen, bistabiler Multivibrator, Zählerbaugruppe, …) (an 8 Versuchsplätzen möglich)
- Arbeit mit einem Rechnersimulator (COMPI16) im Labor
Voraussetzungen
Verpflichtende Voraussetzungen
Keine
Empfohlene Voraussetzungen
Keine
Prüfungsmodalitäten
Klausur, 120 Min
Termine im WiSe 26/27
Angeboten in
- ElektrotechnikBachelor
Wahlpflichtkomplex: Kein Komplex genannt
| Studiengang | Abschluss | Wahlpflichtkomplex |
|---|---|---|
| Elektrotechnik | Bachelor | Kein Komplex genannt |
Literatur und Materialien
- W.K. Giloi: "Rechnerarchitektur", Springer Verlag, 1993
- A. Tanenbaum: "Computerarchitektur", Pearson Studium, 2005
- Beierlein, Hagenbruch: "Computerarchitektur", Fachbuchverlag, 2004
- N.P. Carter: "Computerarchitektur", MITP-Verlag Bonn, 2003
- Becker, Drechsler, Molitor: "Technische Informatik: Eine Einführung", Pearson Education, 2005
- H.-D. Wuttke: "Schaltsysteme, eine automatentheoretische Einführung", Pearson Studium, 2008
- H. Kolloschie: "Rechnerarchitektur I" und "Rechnerarchitektur II", Script, BTU-CS, VS.1.3
Bewertungen von Studierenden
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