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 auf freiwilliger Basis 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 10.04.2019 20:00 Uhr bis 15.04.2019 23:59 Uhr
  • Besuch von mindestens acht der zehn Übungen
  • Während Übungszeit: Abgabe von kurzen Aufgaben (weitere Infos folgen über Stud-IP-Veranstaltung)
  • Teilnahme an der Testatklausur (Testat) am 03.07.2019 (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 17.07.2019 (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.)
08.04 VL1
15.04 VL2
22.04 VL3 Ü1 Ü1
29.04 Ü1 Ü1 Ü2 Ü2
06.05 Ü2 Ü2 Ü2 VL4 Ü3 Ü3
13.05 Ü3 Ü3 Ü3 VL5 Ü4 Ü4
20.05 Ü4 Ü4 Ü4 VL6 Ü5 Ü5
27.05 Ü5 Ü5 Ü5 VL7
03.06 VL8 Ü6 Ü6
10.06
17.06 Ü6 Ü6 Ü6 VL9 Ü7 Ü7
24.06 Ü7 Ü7 Ü7 VL10 Ü8 Ü8
01.07 Ü8 Ü8 Ü8 Testat Ü9 Ü9
08.07 Ü9 Ü9 Ü9 VL11 Ü10 Ü10
15.07 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.

Die Übung am Mittwoch, den 01. Mai, entfällt ersatzlos. Bitte verteilen Sie sich einmalig innerhalb dieser Woche auf eine andere, beliebige Gruppe. Ab der 2. Übungswoche findet diese Übung regulär statt.

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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