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Digitale Medien-Ansicht

Modulnummer
Modulbezeichnung
Technische Informatik 1
Titel (englisch)
Technical Computer Science 1
Pflicht/Wahl
Pflicht
Erklärung
CP
9
Berechnung des Workloads
Turnus
angeboten in jedem SoSe
Dauer
ein Semester
Form
4 SWS L, 2 SWS T
Prüfung
KP, SL:1, PL:1, Portfolio, Klausur, Fachgespräch
Anforderungen
Lernziele
  • Grundlegende Konzepte moderner Rechner wiedergeben und erläutern können
  • Schaltkreismodellierung durch Boolesche Funktionen verstehen und erklären können
  • Hardware-Realisierungen von arithmetischen Funktionen darstellen können
  • Modellierung und Optimierungsansätze integrierter Schaltkreise umreißen können
  • Rechnersysteme anhand der eingeführten Konzepte selbständig beurteilen können
  • Unterschiedliche Hardware-Realisierungen unter den eingeführten Optimierungskriterien bewerten können
  • In Gruppen Probleme analysieren, gemeinsam Lösungsstrategien entwickeln und präsentieren können
Lerninhalte

.

I. Rechnerarchitektur

  1. Rechnersichtweisen: Ebenen und Sprachen, Hierarchie, Compiler, Interpreter
  2. Aufbau und Funktionsweise: Hardware, Software, Firmware, Aufbau eines von-Neumann-Rechners, Arbeitsspeicher, Speicherzelle, Arbeitsweise eines Prozessors, Speicher, I/OBusse
  3. Befehlssatz: RISC, CISC, Designprinzipien
  4. Pipelining
  5. Speicher: Hierachie, Organisation, Caches, Hintergrundspeicher
  6. Parallelität: Ausprägungen, Klassifikation von parallelen Rechnerarchitekturen, Exkurs über Verbindungsstrukturen

II. Digitale Schaltungen:

  1. Schaltkreise: Technologien, Definition, Kosten, Semantik von kombinatorischen Schaltkreisen, Simulation, Teilschaltkreise, Hierarchischer Entwurf, Beispiele
  2. Kodierung: Zeichen, Zahlen, Zahlensysteme, Übertragung, Fehlerkorrektur, HammingCode, Huffman-Code, Festkommadarstellungen, Zahlendarstellung durch Betrag und Vorzeichen, Einer-/Zweierkomplement-Darstellung, Gleitkommadarstellung (IEEE-754 Format)
  3. Boolescher Kalkül: Funktion, Algebra, Ausdrücke, alternative Funktionsdarstellung, z.B. durch Entscheidungsdiagramme
  4. Zweistufige Schaltungen: Logiksynthese, Implikanten, Primimplikanten, Minimierung, Quine/McClusky, Überdeckungsproblem
  5. Integrierte Schaltungen, arithmetische Schaltungen, ALU
  6. Schaltungen mit speichernden Elementen

Lehrveranstaltung(en):

  • 03-IBGP-TI1 Technische Informatik 1: Rechnerarchitektur und digitale Schaltungen
Quellen

• B. Becker, R. Drechsler, P. Molitor: Technische Informatik – Eine Einführung, Pearson Studium, 2005

  • B. Becker, P. Molitor: Technische Informatik - Eine einführende Darstellung, Oldenbourg Wissenschaftsverlag, 2008

  • D. Hoffmann: Grundlagen der Technischen Informatik, 5. Aufl., Hanser Verlag, 2016

  • A. S. Tanenbaum, T. Austin: Computerarchitektur, 6. Aufl., Pearson Studium, 2014

  • D. Patterson, J. Hennessy: Computer Organization & Design - The Hardware/Software Interface, Morgan Kaufmann Publishers, 5. Auflage, 2013

  • R. Drechsler, A. Fink, J.Stoppe: Computer – Wie funktionieren Smartphone, Tablet & Co.?, Springer, 2017

Sprache
Deutsch
Bemerkung
Zuletzt geändert
2020-06-29 06:11:04 UTC
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