Diese Vorlesung bildet zusammen mit der Vorlesung 'Theoretische Informatik'
           eine Einheit;  die abschliessende Klausur gilt für beide Lehrveranstaltungen
          

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Der bisherige Lehrplan umschreibt die Lehrinhalte für Rechnerarchitektur wie folgt:

• Von-Neumann Architektur

• Alternative Architekturen zu von-Neumann Architekturen

• Binäre logische Schaltungen

• Elementare sequentielle Schaltbausteine

• Realisierung endlicher Automaten in sequentiellen Schaltungen

• Realisierung einer Komponente der CPU eines von-Neumann Rechners

Für die aktuelle Lehrveranstaltung wird dies so umgesetzt, dass mit den Grundbegriffen begonnen wird (Boolsche Algebra, Grundschaltungen); dann wird gezeigt, wie man mit diesen Grundschaltungen Standardbausteine realisieren kann. Als naechstes wird aus den Standardbausteinen eine komplette CPU rekonstruiert. Es folgt dann das Zusammenspiel von SW und HW am Beispiel der CPU. Abschliessend werden die wichtigsten modernen CPU-Architekturen und ihre Einbettung in komplexe Architekturen vorgestellt.

Die theoretischen Darstellungen werden ergänzt durch die Simulatoren Klogic oder KSimus für digitale Schaltungen sowie durch den Simulator bochs für die Simulation einer Intel IA32 CPU.

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Literatur

Weitere Ergänzungen und Vertiefungen finden sich in der folgenden Auswahl:

4. Randal E.BRYANT/ David R.O'HALLARON[2003], "Computer Systems. A Programmers Perspective", Prentice Hall/Pearson Education International

   
   

5. J.L.HEIN [1995], "Discrete Structures, Logic, and Computability", Jones and Bartlett Publ., Sudbury (MA)

   
   

6. D.HILBERT/ W.ACKERMANN [1972, 6.Aufl.], "Grundzüge der theoretischen Logik", Springer-Verlag, Berlin - Heidelberg - New York [1995], "Discrete Structures, Logic, and Computability", Jones and Bartlett Publ., Sudbury (MA)

   
   

7. Maurice Karnaugh, "The Map Method for Synthesis of Combinational Logic Circuits", in: Trans. AIEE. pt I, 72(9):593-599, November 1953.

   
   

8. Erik JACOBSON [1996, 2nd rev.ed.], "Einführung in die Prozessdatenverarbeitung", Carl Hanser Verlag, München - Wien

   
   

9. Eberhard KÜHN [1985], "Handbuch TTL- und CMOS-Schaltkreise", Dr. Alfred Hüthig Vlg., Heidelberg

   
   

10. D.LAUGWITZ [1972, 2nd.rev.ed.], "Rechenanlagen", in: D.MESCHKOWSKI (ed), "Meyers Handbuch über die Mathematik", Bibliographisches Institut Mannheim - Bern - Zürich, SS.535 - 643
    /* Zwar eine ältere Darstellung, aber sehr gut im historischen Überblick und in der Darstellung der Grundlagen von Rechenanlagen */

    
    

11. Clive "Max" MAXFIELD [2003, 2nd ed.], "Bebop to the Boolean Boogie. An Unconventional Guide to Electronics",Newnes, Amsterdam - Boston - Heidelberg et al.

    
    

12. D.NÜHRMANN [1998, 7.Aufl. rev.ed.], "Das grosse Werkbuch Elektronik, B. 1-4", Francis' Verlag, Poing (Deutschland)
    /* Umfassendes Nachschlagewerk zu technischen Daten, insbes. Bd. 4 mit einem Kapitel zur Digitaltechnik */

    
    

13. David A.PATTERSON/ John L.HENNESSY [1996, 2nd ed.], "Computer Architecture. A Quantitative Approach", Morgan Kaufmann Publ., San Francisco (CA)

    
    

14. P.RECHENBERG/ G.POMBERGER (eds.) [1997], "Informatik Handbuch", Carl Hanser Verlag, München - Wien

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Software

In der Regel wird ausschliesslich FREIE SOFTWARE benutzt.

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Leistungsnachweise

Für die Prüfungsleistung werden Noten von 1-5 vergeben:

Grundsätzlich gilt, dass Leistungspunkte in der Klausur erworben werden. Da es sich bei RA um eine Prüfungsleistung handelt, ist es nicht möglich, Leistungen aus den Übungen für die Klausur anzurechnen. Dies ist ein Nachteil der aktuellen PO. Da erfahrungsgemäss ein gutes Klausurergebnis entscheidend von der eigenen aktiven Übung abhängt, kann hier nur dringend empfohlen werden, die angebotenen Übungsmöglichkeiten ernsthaft zu nutzen. Wer will, kann auch seine Übungsergebnisse vorstellen und testweise bewerten lassen. Damit kann man eine gewisse Kontrolle über seinen tatsächlichen Leistungsstand bekommen.

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