ETI

Allgemeine Information

Technische Informatik, Pflichtvorlesung im 1. Semester, Praktikum im 2. Semester

Zeit und Ort:

Stundenzahl:

4

Beginn:

22.10.2009

Zentralübung:

Tutorübung:

Die Anmeldung erfolgt über www.elearning.tum.de

ETI-Praktikum:

Die Anmeldung erfolgt über die ETI-Verwaltung (eti@lrr.in.tum.de). Angemeldete Studierende finden ihre zugewiesene Gruppe unter www.elearning.tum.de
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ETI-Klausur

Anmeldung zur Vorlesung erfolgt über www.elearning.tum.de (Handzettel zur Lernplattform)

Hörerkreis

Bachelor Informatik und Interessierte anderer Fachrichtungen

Voraussetzungen

keine

Empfehlenswert für

Pflichtvorlesung für Informatiker im 1.Semester und Voraussetzung für das Praktikum Einführung in die Technische Informatik im 2. Semester.

Übungsschein

nein

Skript

wird in der Vorlesung angegeben

Literatur

wird in der Vorlesung angegeben

Sprechstunde

nach Vereinbarung per Email

Veranstalter

Prof. Dr. Arndt Bode

Informationen zum Inhalt der Vorlesung

Inhalt:

Die Vorlesung behandelt diejenigen Grundlagen der Technischen Informatik, die jeder Informatiker als Voraussetzung für seine spätere Berufstätigkeit beherrschen sollte. Die Pflichtvorlesung im 1. Semester beschäftigt sich schwerpunktmässig mit maschinennaher Programmierung, Mikroprogrammierung und Schaltungsentwurf mittels VHDL. Das komplexe System Rechner wird als geschichtete abstrakte Maschine eingeführt, wobei der Schwerpunkt auf die Register-Transfer-Ebene (Mikroprogrammierung) und die Ebene der Maschinensprache gelegt wird. Die Vorlesung legt die Grundlagen für das Praktikum Einführung in die Technische Informatik, das als Pflichtpraktikum im 2. Semester des Informatikstudiums zu absolvieren ist. Neben der abstrakten Behandlung der Komponenten der Rechnerorganisation werden in der Vorlesung jeweils auch konkrete Beispiele von Bauelementen für den Aufbau von Prozessoren (Mikroprozessoren), Speicher und Peripherie dargestellt.

1. Von Neumanns Architekturkonzept
2. Technische Realisierung von Rechnern: Überblicke und Beispiele
   1. Funktionale Schichtung bei Rechnern
   2. Benutzerprogrammschicht und von Neumann Schicht
      1. Allgemein
      2. Beispiele, Maschinenbefehlsebene bei Intel 80xxx-Mikroprozessoren und -Rechnern, ausführliche Einführung Intel PPRO, Pentium, 486, 386, 286, 8086, 8085
   3. Mikroarchitektur
      1. Allgemein
      2. Beispiele, Mikroprogrammierung der Bausteine Am29xx, Beispiel-Architektur
   4. Gatterschicht
   5. Bauelementeschicht
   6. Physikalische Schicht
3. Formale Beschreibung von Rechnern mittels VHDL
4. Schaltnetze
   1. Binäre Signale
   2. Binäre Boolesche Algebra, Schaltalgebra
   3. Schaltfunktionen, Schaltnetze
   4. Schaltfunktionen und Schaltalgebra
   5. Minimierung von schaltalgebraischen Ausdrücken
   6. Spezielle Schaltnetze
   7. Funktionsbündel
   8. Don't Care-Punkte
   9. Nand und Nor
   10. Hazards
5. Schaltwerke
   1. Schaltwerke und endliche Automaten
   2. Nebenläufigkeit: Prozesse und Werke
   3. Flipflops
   4. Races
   5. Konstruktion eines synchronen Schaltwerks
   6. Register-Tranfer-Sprachen
   7. Endliche Maschinen
6. Rechnertechnologie
   1. Schaltungsfamilien
      1. Schalter
      2. Kriterien für Schaltungsfamilien
      3. TTL
      4. ECL
      5. NMOS
      6. CMOS
      7. Vergleich
   2. Hauptspeicher
      1. Speicherprinzipien
      2. Kenngrößen von Speichern
      3. Flipflops
      4. Halbleiterspeicher
   3. Aufbau- und Packungstechnik
      1. Umfang von Zentraleinheiten
      2. Funktionale Schichtung und Hierarchie der Funktionseinheiten
      3. Konstruktive Hierarchie
      4. Integrierte Schaltungen
      5. Steckeinheiten
      6. Magazine, Schränke
   4. Rechnergestützter Entwurf von Rechnern
      1. Bedeutung des rechnergestützten Entwurfs von Rechnern
      2. Entwurf als Folge von Schichtenübergängen
      3. Bausteinentwurf
      4. Besonderes Beispiel: Integrierte Schaltung
   5. Trends und Grenzen
      1. Packungstechnik
      2. Geschwindigkeit