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Einführung in die Rechnerarchitektur
Introduction to Computer Organization and Technology - Computer Architecture

Modul IN0004

Dieses Modul wird durch Fakultät für Informatik bereitgestellt.

Diese Modulbeschreibung enthält neben den eigentlichen Beschreibungen der Inhalte, Lernergebnisse, Lehr- und Lernmethoden und Prüfungsformen auch Verweise auf die aktuellen Lehrveranstaltungen und Termine für die Modulprüfung in den jeweiligen Abschnitten.

Basisdaten

IN0004 ist ein Semestermodul in Deutsch auf Bachelor-Niveau das im Wintersemester angeboten wird.

Das Modul ist Bestandteil der folgenden Kataloge in den Studienangeboten der Physik.

  • weitere Module aus anderen Fachrichtungen
GesamtaufwandPräsenzveranstaltungenUmfang (ECTS)
240 h 90 h 8 CP

Inhalte, Lernergebnisse und Voraussetzungen

Inhalt

- Funktion und Aufbau von Rechnersystemen aus technischer Sicht: Von-Neumann-Rechner, Maschinenbefehlszyklus, Hardware-Software-Schnittstelle
- Die Maschinenbefehlsschnittstelle: Funktionsweise und maschinennahes Programmieren am Beispiel IA-32
- Implementierung von Maschinenbefehlen durch Mikroprogrammierung am Beispiel der Bausteinfamilie AM2900
- Schaltnetze, Schaltwerke, Schaltwerksentwurf mittels einer formalen Sprache am Beispiel von VHDL
- Einführung in die Rechnerarchitektur: Mikroprozessorarchitekturen und Systemarchitekturen, parallele und verteilte Systeme

Lernergebnisse

Nach Teilnahme an diesem Modul sind die Studierenden in der Lage, Rechnersysteme als geschichtete, abstrakte Maschinen zu verstehen. Sie gewinnen einen ersten Einblick in das Fachgebiet der Rechnerarchitektur und beherrschen die nachfolgend genannten, einzelnen Fähigkeiten. Sie erlernen die wesentlichen Konzepte von maschinennaher Programmierung, Mikroprogrammierung und Schaltungsentwurf und können sie anwenden. Sie verstehen den Maschinenbefehlszyklus auf Basis der Vorgänge in der Hardware auf Registertransferebene und sind in der Lage, Rechnerarchitekturen zu klassifizieren.

Voraussetzungen

keine

Lehrveranstaltungen, Lern- und Lehrmethoden und Literaturhinweise

Lehrveranstaltungen und Termine

Lern- und Lehrmethoden

Vorlesung, Tutorübung, Aufgaben zum Selbststudium

Medienformen

Vortrag mit Folien, schriftliche Übungs- und Lösungsblätter, Übungsaufgabensammlung, weitere schriftliche Arbeitsmaterialien. Die Vorlesung wird aufgezeichnet und steht den Studierenden im Netz zur Verfügung.

Literatur

Peter Rechenberg, Gustav Pomberger: Informatik-Handbuch, Hansa-Verlag
David A. Patterson, John L. Hennessy: Rechnerorganisation und -entwurf, Spektrum Akademischer Verlag
Weitere werden in der Vorlesung bekannt gegeben.

Modulprüfung

Beschreibung der Prüfungs- und Studienleistungen

Die Prüfungsleistung wird in Form einer Klausur von 120 Minuten erbracht. Anhand von einfachen Beispielaufgaben zu maschinennaher Programmierung, zur Mikroprogrammierung und zum Schaltungsentwurf soll die Beherrschung von wesentlichen Konzepten der Rechnerarchitektur nachgewiesen werden. Weiterhin soll durch Beantwortung von Fragen nachgewiesen werden, dass die Grundkonzepte der Rechnerarchitektur beherrscht werden. Als Bearbeitungshilfen werden in der Klausur detaillierte Merkblätter verteilt, ansonsten sind keine Hilfsmittel erlaubt.

Wiederholbarkeit

Eine Wiederholungsmöglichkeit wird am Semesterende angeboten.

Aktuell zugeordnete Prüfungstermine

Derzeit sind in TUMonline die folgenden Prüfungstermine angelegt. Bitte beachten Sie neben den oben stehenden allgemeinen Hinweisen auch stets aktuelle Ankündigungen während der Lehrveranstaltungen.

Titel
ZeitOrtInfoAnmeldung
Einführung in die Rechnerarchitektur
Mi, 27.2.2019, 17:00 bis 19:00 Interims I: 101
Interims I: 102
MW: 0001
MW: 2001
PH: 2501
00.02.001
MI: 00.02.001
Import bis 15.1.2019 (Abmeldung bis 20.2.2019)
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