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Grundlagen Digitaler Systeme II (Sommersemester 2003)

Dozent: Dr.-Ing. Ralf Wollowski

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)
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  • 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
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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.
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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

Allgemeine Information

  • Semesterwochenstunden : 4
  • ECTS : 6
  • Benotet : Ja
  • Einschreibefrist : 01.01.1970
  • Programm : IT-Systems Engineering BA
  • Lehrform :
  • Belegungsart : Wahl

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