Lehr- und Forschungseinheit Informatik X Rechnertechnik und Rechnerorganisation Parallelrechnerarchitektur

Bereich:	Technische Informatik, Pflichtvorlesung vor dem Vordiplom (1. Semester) (Praktikum im 2. Semester)
Zeit und Ort:	Donnerstag, 8.30 - 10.00 Uhr, 0980 Freitag, 8.30 Uhr - 10.00 Uhr, 1200
Stundenzahl:	4
Beginn:	wird noch bekanntgegeben
Übung:	Zentralübung: 2 Stunden

Inhalt:

1. Von Neumanns Architekturkonzept
2. Technische Realisierung von Rechnern: Überblicke und Beispiele

   2.1 Funktionale Schichtung bei Rechnern

   2.2 Benutzerprogrammschicht und von Neumann Schicht

   2.2.1 Allgemein

   2.2.2 Beispiele, Maschinenbefehlsebene bei Intel 80xxx-Mikroprozessoren und -Rechnern, ausführliche Einführung Intel PPRO, Pentium, 486, 386, 286, 8086, 8085

   2.3 Mikroarchitektur

   2.3.1 Allgemein

   2.3.2 Beispiele, Mikroprogrammierung der Bausteine Am29xx, Beispiel-Architektur

   2.4 Gatterschicht

   2.5 Bauelementeschicht

   2.6 Physikalische Schicht

3. Formale Beschreibung von Rechnern mittels VHDL
4. Schaltnetze

   4.1 Binäre Signale

   4.2 Binäre Boolesche Algebra, Schaltalgebra

   4.3 Schaltfunktionen, Schaltnetze

   4.4 Schaltfunktionen und Schaltalgebra

   4.5 Minimierung von schaltalgebraischen Ausdrücken

   4.6 Spezielle Schaltnetze

   4.7 Funktionsbündel

   4.8 Don't Care-Punkte

   4.9 Nand und Nor

   4.10 Hazards

5. Schaltwerke

   5.1 Schaltwerke und endliche Automaten

   5.2 Nebenläufigkeit: Prozesse und Werke

   5.3 Flipflops

   5.4 Races

   5.5 Konstruktion eines synchronen Schaltwerks

   5.6 Register-Tranfer-Sprachen

   5.7 Endliche Maschinen

6. Rechnertechnologie

   6.1 Schaltungsfamilien

   6.1.1 Schalter

   6.1.2 Kriterien für Schaltungsfamilien

   6.1.3 TTL

   6.1.4 ECL

   6.1.5 NMOS

   6.1.6 CMOS

   6.1.7 Vergleich

   6.2 Hauptspeicher

   6.2.1 Speicherprinzipien

   6.2.2 Kenngrößen von Speichern

   6.2.3 Flipflops

   6.2.4 Halbleiterspeicher

   6.3 Aufbau- und Packungstechnik

   6.3.1 Umfang von Zentraleinheiten

   6.3.2 Funktionale Schichtung und Hierarchie der Funktionseinheiten

   6.3.3 Konstruktive Hierarchie

   6.3.4 Integrierte Schaltungen

   6.3.5 Steckeinheiten

   6.3.6 Magazine, Schränke

   6.4 Rechnergestützter Entwurf von Rechnern

   6.4.1 Bedeutung des rechnergestützten Entwurfs von Rechnern

   6.4.2 Entwurf als Folge von Schichtenübergängen

   6.4.3 Bausteinentwurf

   6.4.4 Besonderes Beispiel: Integrierte Schaltung

   6.5 Trends und Grenzen

   6.5.1 Packungstechnik

   6.5.2 Geschwindigkeit

Hörerkreis:

Informatiker und Interessierte anderer Fachrichtungen vor dem Vordiplom

Voraussetzungen:

keine

Empfehlenswert für:

Pflichtvorlesung für Informatiker im 1.Semester und Voraussetzung für das Praktikum Technische Grundlagen der Informatik im 2. Semester.

Übungsschein:

nein

Skript:

-

Literatur:

wird in der Vorlesung angegeben

Sprechstunde:

nach Vereinbarung (Sekretariat Frau Wöllgens, Raum S 1028)

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