Grundlagen Digitaler Systeme II (Sommersemester 2004)
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 ("fest verdrahtetem") 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
- Bus (Klassifikation, Systembus-Protokolle)
- Speicher (Hierarchie, Arbeitsspeicher(zugriffe), Cache)
- Unterbrechungstechnik
- Parallelisierung der Abwicklung (Prefetching, Pipelineverarbeitung)
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
/1/ K. Steinbuch und W. Rupprecht: Nachrichtentechnik. Band III: Nachrichtenverarbeitung von S. Wendt. Springer, Berlin, 1982.
/2/ W. Grass: Steuerwerke. Springer, Berlin, 1978.
/3/ J. Neuschwander: Struktur und Programmierung eines Mikroprozessorsystems. Oldenburg, München, 1988
/4/ J. Hennessy, D. Patterson: Computer Architecture. Morgan Kaufmann Publishers, 3. Auflage, 2003.
/5/ H. Bähring: Mikrorechner-Technik. Band I: Mikroprozessoren und Digitale Signalprozessoren. Springer, 3. Auflage, 2002.
Lern- und Lehrformen
Vorlesung mit integriertem Übungsbetrieb
Leistungserfassung
Schriftliche Prüfung am Ende des Semester (eine 90-minütige Klausur)
Termine
Vorlesung:
Donnerstag, 9:15 - 10:45
Freitag, 9:15 - 10:45
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