Grundlagen der Rechnerarchitektur

Art der Vorlesung: Vorlesung/Übung
Semester: Sommersemester
Studium: Bachelor
Dozent: Jürgen Brehm
Betreuer: Oskar Pusz
Vorlesungszeit: Mittwoch 16:00 bis 17:30 Uhr
Vorlesungsraum: Großer Physiksaal (Raum E214, Welfenschloss)
Übungszeiten/-orte: 16 Übungsgruppen pro Übungszyklus, siehe Stud.IP-Gruppenübungsveranstaltung

  • Grundlagen der Rechnerarchitektur 5 LP, 2V+2Ü
    • Bachelor Informatik: GI
    • Bachelor Technische Informatik: GI
    • Bachelor E-Technik: diverse Modulgruppen
    • Bachelor "Nebenfach": diverse Modulgruppen

Inhalt der Vorlesung

Der Studierende lernt grundlegende Konzepte der Rechnerarchitektur kennen. Ausgangspunkt sind endliche Automaten, Ziel ist der von Neumann-Rechner und RISC. Der Studierende soll die wichtigsten Komponenten des von Neumann-Rechners und der RISC-Prozessoren verstehen und beherrschen und in der Lage sein, einfache Prozessoren fundiert auszuwählen und zu verwenden.

Die Vorlesung umfasst folgende Themen:

  • Systematik
  • Grundlagen Informationstheorie
  • Codierung (FP, analog)
  • Automaten
  • HW/SW-Interface
  • Maschinensprache
  • Der von-Neumann-Rechner
  • Performance
  • Speicher
  • Ausführungseinheit (EU)
  • Steuereinheit (CU)
  • Ein-/Ausgabe
  • Microcontroller
  • Grundlagen Pipelining
  • Fallstudie RISC

Inhalt und Organisation der Gruppenübungen

In den 90-minütigen Übungen (ÜX) werden die Themen der Vorlesung anhand von Übungsaufgaben vertieft. Zum Ablauf der Übung ist bitte der Semesterplan unten zu beachten.

Durch den Übungsbetrieb ist es möglich bis zu 10% der Klausurpunkte als Bonus zu erreichen, welcher auch zum Bestehen helfen kann. Für den Erhalt des Bonus gelten folgende Bedingungen:

  • Selbstständiger Eintrag in eine entsprechende Gruppe der Stud.IP-Gruppenübungsveranstaltung im Zeitraum 18.04.2018 20:00 Uhr bis 23.04.2018 23:59 Uhr
  • Besuch von mindestens acht der zehn Übungen
  • Vorstellung einer vom Tutor zugewiesenen Hausaufgabe
  • Teilnahme an der Testatklausur (Testat) am 04.07.2018 (statt der Vorlesung)
    • 100% der erreichten Testatklausurpunkte entsprechen einem 10%-igem Bonus der Klausurpunkte
    • 50% der erreichten Testatklausurpunkte entsprechen einem 5%-igem Bonus der Klausurpunkte
    • 0% der erreichten Testatklausurpunkte entsprechen einem 0%-igem Bonus der Klausurpunkte

Am 18.07.2018 (statt der Vorlesung) wird ein Repetitorium (Rep) angeboten. In dieser Veranstaltung werden alte Klausuraufgaben vorgerechnet und weitere Aufgaben zur Vertiefung vorgestellt.

Desweiteren wird es eine separate Fragestunde einige Tage vor der Klausur geben. Ort und Termin wird im Laufe des Semesters in der Stud.IP-Veranstaltung verkündet

Semesterplan

Woche Mo (v.Z.) Di (v.Z.) Mi (v.Z.) Mi 16:00 Do (v.Z.) Fr (v.Z.)
09.04
16.04 VL1
23.04 VL2 Ü1 Ü1
30.04 Ü1 Ü1 VL3 Ü2 Ü2
07.05 Ü2 Ü1 Ü2 VL4
14.05 Ü2 VL5 Ü3 Ü3
21.05
28.05 Ü3 Ü3 Ü3 VL6 Ü4 Ü4
04.06 Ü4 Ü4 Ü4 VL7 Ü5 Ü5
11.06 Ü5 Ü5 Ü5 VL8 Ü6 Ü6
18.06 Ü6 Ü6 Ü6 VL9 Ü7 Ü7
25.06 Ü7 Ü7 Ü7 VL10 Ü8 Ü8
02.07 Ü8 Ü8 Ü8 Testat Ü9 Ü9
09.07 Ü9 Ü9 Ü9 VL11 Ü10 Ü10
16.07 Ü10 Ü10 Ü10 Rep

v.Z = Verschiedene Zeiten, siehe Stud.IP-Gruppenübungsveranstaltung

Es finden 16 Übungsgruppen pro Übungszyklus (ÜX, Do bis Mi) statt, wovon jeder Student nur eine besuchen muss. Das bedeutet, dass wir die gleiche Übung mehrfach pro Woche halten um eine kleinere Gruppengröße zu erreichen.

Vorkenntnisse

  • Grundlagen digitaler Systeme (notwendig)
  • Programmieren (notwendig)

Evaluation

Anmeldung und weitere Infos

Für diese Veranstaltung ist eine Online-Anmeldung über Stud.IP erforderlich. Bitte registrieren Sie sich (falls noch nicht geschehen) für Stud.IP und tragen Sie sich dort in die entsprechende Veranstaltung ein. Die aktuelle Prüfungsankündigung ist in Stud.IP zu finden (Reiter „Prüfungsankündigung“).

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