Rechnerarchitektur

Entwurf TOIS vom 2.12.2003

Umfang 4 SWS Vorlesung, 1 SWS Übung, 1 SWS Praktikum

Präambel

Die Ausbildung im Pflicht-Modul Rechnerarchitektur vermittelt im Rahmen der Vorlesung ein begrenztes und wohlausgewähltes Theorie- und Methodenrepertoire für den Entwurf, die Realisierung, die Konfigurierung und die angemessene Nutzung von Rechnern- und Kommunikationsnetzen sowie ihrer Basiskomponenten, u.a. unter Berücksichtigung technologischer, ökonomischer und anwendungsspezifischer Randbedingungen. Der Vorlesungsstoff der Lehreinheit Rechnerarchitektur wird in Übungen durch Beispiele ergänzt um das Verstehen der grundlegenden Konzepte, Organisationsformen und Entwurfsmethoden von Rechnerarchitekturen und deren Vernetzung einschließlich der Betriebssoftware durch eigenständige Beschäftigung mit den Inhalten besser zu verankern. Darüber hinaus wird das technische Grundverständnis für Rechnerarchitekturen durch ein technisches Praktikum exemplarisch vertieft, welches auf dem Prinzip learning by doing aufbaut und den Studierenden die praktische Handhabung von Komponenten für Rechnerarchitekturen ermöglicht.

Inhalt

1. Grundlagen
   1. Grundbegriffe der Informationsverarbeitung: Information, Repräsentation, Zahlensysteme, Codierung
   2. Arithmetiken: Ganzzahl- und Gleitkomma-Arithmetik
   3. Digitaltechnik: Schaltnetze, Zeitverhalten, Schaltwerke Flipflops, Logik-Glieder, Bus-Systeme
2. Rechnerarchitektur
   1. von-Neumann-Rechner: Architektur, Befehlssatz, Maschinen- und Assembler-Code
   2. Speicherhierarchie: Speichertypen, virtueller Speicher, Cache-Organisation
   3. Pipelining: CISC, RISC, superskalare Architekturen
   4. Parallele Architekturen
   5. Peripheriegeräte und Schnittstellen

Literatur

• Dal Chin M., Rechnerarchitektur, B.G. Teubner Verlag, 1996
• Giloi, W.K., Rechnerarchitektur, Springer Verlag, 1999
• Möller, D.P.F., Rechnerstrukturen, Springer Verlag 2003
• Schiffmann. W., R. Schmitz, Technische Informatik 1, Springer Verlag 2001
• Schiffmann. W., R. Schmitz, Technische Informatik 2, Springer Verlag 2002
• Schildt, G.H., A. Redlin, D. Kahn, Einführung in die Technische Informatik, Springer 2003

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Entwurf TOIS vom 13.10.2003

Umfang: 4 SWS Vorlesung + 2 SWS Übung

Voraussetzung: keine

Präambel

Die Ausbildung im Modul Rechnerarchitektur vermittelt ein begrenztes und wohlausgewähltes Theorie- und Methodenrepertoire für den Entwurf, die Realisierung, die Konfigurierung und die angemessene Nutzung von Rechnern sowie ihrer Basiskomponenten.

+++ Inhalt

1. Grundlagen
   1. Grundbegriffe der Informationsverarbeitung: Information, Repräsentation, Zahlensysteme, Codierung
   2. Arithmetiken: Ganzzahl- und Gleitkomma-Arithmetik
   3. Digitaltechnik: Schaltnetze, Zeitverhalten, Schaltwerke, Flipflops Logik-Glieder, Bus-Systeme
2. Rechnerarchitektur
   1. Von-Neumann-Rechner: Architektur, Befehlssatz, Maschinen- und Assembler-Code
   2. Speicherhierarchie: Speichertypen, virtueller Speicher, Cache-Organisation
   3. Pipelining: RISC, CISC, superskalare Architekturen
   4. Parallele Architekturen
   5. Peripheriegeräte und Schnittstellen

-- WolfgangMenzel -- 24 Sep 2003