Grundlagen der Rechnerarchitektur

E-Mail: gra@sra.uni-hannover.de
Dozent: Jürgen Brehm
Betreuer: Oskar Pusz, Tobias Landsberg
Vorlesungszeit: Mittwoch 16:00 bis 17:30 Uhr per Onlinestream, siehe Stud.IP-Vorlesungsveranstaltung
Übungszeiten/-orte: 16 Übungsgruppen pro Übungszyklus via BigBlueButton Livestream, siehe Stud.IP-Gruppenübungsveranstaltung

Bitte beachten Sie unsere Informationen zur Online-Lehre.

Hinweis zu Corona

Liebe Studierende,

die erste Vorlesung im SoSe 2021 wird am Mittwoch, den 14.04.2021 zur gewohnten Zeit ab 16 Uhr online stattfinden. Alle weiteren Hinweise hierzu finden Sie in Stud.IP in der Veranstaltung Vorlesung Grundlagen der Rechnerarchitektur oder auf Online-Lehre.

Bis dahin bleiben Sie bitte gesund,

Jürgen Brehm

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 (Übung X) werden die Themen der Vorlesung anhand von Übungsaufgaben vertieft. Zum Ablauf der Übung ist bitte der Semesterplan in Stud.IP zu beachten.

Sie haben die Möglichkeit sich selbstständig ab 14.04.2021 18:00 Uhr über die Stud.IP-Gruppen der Übungsveranstaltung im Reiter Teilnehmer in eine der 16 angebotenen Übungsgruppen einzutragen.

Die Übungen werden über das universitätsintern angebotene BigBlueButton (BBB) durchgeführt. Bitte beachten Sie dazu unsere Informationen zur Online-Lehre.

Durch den Übungsbetrieb ist es möglich auf freiwilliger Basis 5% der Klausurpunkte als Bonus zu erreichen, welcher auch zum Bestehen helfen kann. Diese Testatklausur findet (auf digitalem Wege) am 30.06.2021 um 16:00 Uhr statt der Vorlesung statt.

Am 21.07.2021 (statt der Vorlesung) wird ein Repetitorium (Repetitorium) angeboten. In dieser Veranstaltung werden alte Klausuraufgaben vorgerechnet und weitere Aufgaben zur Vertiefung vorgestellt. Das Repetitorium wird wie die Vorlesung auch über Twitch gestreamt. Bitte beachten Sie dazu unsere Informationen zur Online-Lehre.

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

Semesterplan

Die Kapazität von BBB ist performancetechnisch leider begrenzt, so dass BBB ab einer bestimmten Anzahl von Teilnehmern nicht mehr zuverlässig und flüssig läuft. Um dieses Problem zu lösen und die Last zu verteilen, gehen Sie bitte nur in den BBB-Raum, für den Sie tatsächlich eingetragen sind. Andernfalls sehen wir uns gezwungen, händisch Teilnehmer aus dem entsprechenden BBB-Raum zu entfernen, die nicht in der Gruppe eingetragen sind. Bitte beachten Sie dazu unsere Informationen zur Online-Lehre.

Woche Mo (v.Z.) Di (v.Z.) Mi (v.Z.) Mi 16:00 Do (v.Z.) Fr (v.Z.)
12.04 Vorlesung 1
19.04 Vorlesung 2 Übung 1 Übung 1
26.04 Übung 1 Übung 1 Übung 1 Vorlesung 3 Übung 2 Übung 2
03.05 Übung 2 Übung 2 Übung 2 Vorlesung 4 Übung 3 Übung 3
10.05 Übung 3 Übung 3 Übung 3 Vorlesung 5 Feiertag
17.05 Vorlesung 6 Übung 4 Übung 4
24.05 Feiertag Pfingstwoche Pfingstwoche Pfingstwoche Pfingstwoche Pfingstwoche
31.05 Übung 4 Übung 4 Übung 4 Vorlesung 7 Übung 5 Übung 5
07.06 Übung 5 Übung 5 Übung 5 Vorlesung 8 Übung 6 Übung 6
14.06 Übung 6 Übung 6 Übung 6 Vorlesung 9 Übung 7 Übung 7
21.06 Übung 7 Übung 7 Übung 7 Vorlesung 10 Übung 8 Übung 8
28.06 Übung 8 Übung 8 Übung 8 Testat Übung 9 Übung 9
05.07 Übung 9 Übung 9 Übung 9 Vorlesung 11 Übung 10 Übung 10
12.07 Übung 10 Übung 10 Übung 10
19.07 Repetitorium

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

Es finden 16 Übungsgruppen pro Übungszyklus (Übung X, 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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