Rechnerorganisation

Ingenieurwissenschaften und Informatik

Version 12.0 vom 23.02.2023

11B1780

Computer Organization

• Informatik - Technische Informatik (B.Sc.)
• Elektrotechnik (B.Sc.)
• Elektrotechnik im Praxisverbund (B.Sc.)
• Berufliche Bildung - Teilstudiengang Informationstechnik (B.Sc.)

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Das Modul vermittelt die Funktionsweise und den Entwurf synchroner, digitaler Systeme zur Datenverarbeitung. Darauf aufbauend wird ein einfacher Rechner entwickelt und damit die die Organisation des Rechners zur Bearbeitung sequenzieller Software erläutert.

• Lehrinhalte
• 1. Hardwarebeschreibung mit VHDL
• 2. Digitale Systeme
• 3. Aufbau von Speichern
• 4. Grundlagen Rechnerorganisation
• 5. Beispielrechner, Assembler
• 6. Peripherie
• 7. Pipelining

Wissensverbreiterung
Nach Abschluss des Moduls haben die die Studierenden Kenntnisse und Erfahrungen, wie einfache Hardwarekomponenten mithilfe von Beschreibungssprachen entworfen, getestet und auf programmierbare Hardware abgebildet werden. Sie verstehen die Funktionsweise eines einfacher Prozessors seine Programmierung in Assembler. Sie haben Kenntnis über den Aufbau einfacher Rechner aus Prozessor, Speicher und Peripherie. Sie kennen die wesentlichen Arten von Periperieeinheiten.
Wissensvertiefung
Basierend auf den Grundlagen der Technischen Informatik können die Studierenden nach Abschluss dieses Modul digitale Verarbeitungseinheiten entwerfen und verstehen darauf aufbauend die Funktionsweise einfacher Rechner.
Können - instrumentale Kompetenz
Nach Abschluss des Moduls sind die Studierenden in der Lage, einfache synchrone, digitale Schaltungen zur Datenverarbeitung zu entwerfen und in programmierbarer Hardware lauffähig zu machen.
Können - kommunikative Kompetenz
Die Studierenden, die dieses Modul erfolgreich absolviert haben, sind in der Lage zu beschreiben, wie Aufgaben in Hard- und Software zerlegt und auf einem einfachen Rechner ausgeführt werden können.

Können - systemische Kompetenz
Die Studierenden sind in der Lage die Komponenten eines einfachen Rechners und deren Funktionen bei der Ausführung von Programmen zu verstehen.

Vorlesungen, Labore in kleinen Gruppen (maximal 15)

Grundlagen der Technische Informatik

Lang, Bernhard

• Lang, Bernhard
• Gehrke, Winfried
• Weinhardt, Markus

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C. Siemers, A. Sikora (Herausgeber): Taschenbuch Digitaltechnik. Fachbuchverlag Leipzig, 2014.W. Gehrke, M. Winzker, K. Urbanski, R. Woitowitz: Digitaltechnik. Springer-Vieweg-Verlag Berlin, Heidelberg 2016.D.M. Harris, S.L. Harris: Digital Design and Computer Architecture. Elsevier Ltd, Oxford, 2012.P. Molitor, J. Ritter: VHDL, Eine Einführung. Pearson Studium, 2004.P.J. Ashenden: The Designer's Guide to VHDL. Morgan Kaufmann, 1995.

Klausur 2-stündig

Experimentelle Arbeit

1 Semester

Nur Sommersemester

Deutsch