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Grundlagen digitaler Systeme (Wintersemester 2020/2021)

Dozent: Dr.-Ing. Ralf Wollowski , Norman Kluge

Allgemeine Information

  • Semesterwochenstunden: 4
  • ECTS: 6
  • Benotet: Ja
  • Einschreibefrist: 01.10.-20.11.2020
  • Lehrform: Vorlesung / Übung
  • Belegungsart: Pflichtmodul
  • Lehrsprache: Deutsch

Studiengänge & Module

IT-Systems Engineering BA

Beschreibung

Die Vorlesung führt über die Grundkonzepte der Digitaltechnik in die Architektur von Digitalrechnern ein.

Inhalt:

I  Digitaltechnische Grundlagen

  • Daten und Signale
  • Schaltnetze
  • Schaltwerke
  • Elementare Systembausteine (Datenpfadelemente)
  • Getaktete Steuerkreise (bestehend aus Datenpfad und Steuerwerk)

II  Digitalrechner

  • Assembler-Programmierung und Maschinencode
  • Bus
  • Arbeitsspeicher
  • Prozessorstruktur
  • Unterbrechungstechnik (Ausnahmebehandlung)
  • Speicherhierarchie
  • Parallelisierung

Voraussetzungen

Die Veranstaltung wendet sich an Studierende im ersten Semester.

Literatur

Wist D.: Digitale Systeme. In: Hennecke M., Skrotzki B. (eds) HÜTTE – Das Ingenieurwissen. Springer, 2019. doi.org/10.1007/978-3-662-57492-8_66-1

J. Hennessy, D. Patterson: Computer Architecture. Morgan Kaufmann, 2011.

M. Mano, Ch. Kime: Logic and Computer Design Fundamentals. Pearson, fifth edition, 2016.

H. Bähring: Mikrorechner-Technik. Band I: Mikroprozessoren und Digitale Signalprozessoren. Springer, 3. Auflage, 2007.

K. Steinbuch und W. Rupprecht: Nachrichtentechnik. Band III: Nachrichtenverarbeitung von S. Wendt. Springer, Berlin, 1982.

P. Tabeling: Softwaresysteme und ihre Modellierung. Springer, Berlin, 2006.

J. Neuschwander: Struktur und Programmierung eines Mikroprozessorsystems. Oldenburg, München, 1988.

Lern- und Lehrformen

Vorlesung mit begleitendem Übungsbetrieb

Leistungserfassung

Zur Leistungserfassung werden praktische Übungsaufgaben und eine Klausur herangezogen. Die erfolgreiche Bearbeitung aller praktischen Übungsaufgaben berechtigt zur Teilnahme an der ca. 90-minütigen Klausur, die am Ende des Semesters stattfindet und deren Ergebnis die Note festlegt.

Teilnehmer(innen), die die Klausur wiederholen möchten, müssen die bestandenen praktischen Übungsaufgaben nicht erneut bearbeiten (es wird aber dringend empfohlen, dies wieder zu tun).

Wird die Prüfung zum zweiten Mal mit dem Ergebnis „nicht bestanden“ abgeschlossen, dann biete ich eine Nachprüfung an, in der maximal das Ergebnis 4,0 erreichbar ist.

Termine

Vorlesung (voraussichtlich in Präsenz (HS1,HS2,HS3) und als Stream):

Montag, 13:30-15:00 Uhr

Mittwoch, 13:30-15:00 Uhr

Erste Vorlesung: Montag, den 02.11.2020

Freiwillige Übung (voraussichtlich als Stream):

Donnerstag, 13:30-15:00 Uhr

Erste Übung:  Donnerstag, den 05.11.2020

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