Grundlagen Digitaler Systeme II (Sommersemester 2003)

Dozent: Dr.-Ing. Ralf Wollowski

Allgemeine Information

• Semesterwochenstunden: 4
• ECTS: 6
• Benotet: Ja
• Einschreibefrist: 01.01.1970
• Lehrform:
• Belegungsart: Wahlpflichtmodul

Studiengänge

• IT-Systems Engineering BA

Beschreibung

Zweck der Vorlesungen Grundlagen digitaler Systeme (GdS) I und II ist die Vermittlung einer plausiblen Vorstellung von der Funktionsweise digitaler Systeme, insbesondere (der Hardware) von Digitalrechnern.

Digitale Systeme sind Anwendungen der Digitaltechnik; die Vorlesung GdS I vermittelte deren Grundlagen.

GdS II führt nun über den zentralen Begriff des Steuerkreises in das grundlegende Funktionsprinzip eines Rechners ein.

Inhaltsübersicht:

• Elementare Systembausteine (Operationsblöcke, z.B. Register und Zähler)
• Getaktete Steuerkreise
  • Allgemeines Steuerkreismodell
  • Realisierung mit konventionellem Steuerwerk
  • Realisierung mit mikroprogrammiertem Steuerwerk (mikroprogrammierter Steuerkreis)
• Sequentielle Programmabwickler (Prozessoren) für eine von Neumann-Architektur
  • Prinzipielle Abwicklerstruktur und -arbeitsweise
  • Mikroprogrammierter Programmabwickler:
    • Prozessor als mikroprogrammierter Steuerkreis (Aufbau von Operations- und Steuerwerk)
    • Assembler-Programmierung und Maschinencode
  • Parallelisierung der Abwicklung (Prefetch-Register, Pipelineverarbeitung)
  • Bus (Klassifikation, Buszyklen)
  • Speicher (Hierarchie, Arbeitsspeicher(zugriffe), Cache)
  • Unterbrechungstechnik

Voraussetzungen

Die Veranstaltung wendet sich an Studentinnen und Studenten der Softwaresystemtechnik im zweiten Semester; sie baut auf der Vorlesung Grundlagen digitaler Systeme I auf.

Literatur

• K. Steinbuch und W. Rupprecht: Nachrichtentechnik. Band III: Nachrichtenverarbeitung von S. Wendt. Springer, Berlin, 1982.
• W. Grass: Steuerwerke. Springer, Berlin, 1978.
• J. Neuschwander: Struktur und Programmierung eines Mikroprozessorsystems. Oldenburg, München, 1988
• J. Hennessy, D. Patterson: Computer Architecture. Morgan Kaufmann Publishers, 3. Auflage, 2003.

Lern- und Lehrformen

Vorlesung mit integriertem Übungsbetrieb

Leistungserfassung

Schriftliche Prüfung: eine 90-minütige Klausur

Termine

Vorlesung:

Mittwoch, 11:00 - 12:30

Freitag, 9:15 - 10:45

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