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<title>Rechnerarchitektur</title>
<cid>KIB-RA</cid>
<sapsubmodule>P222-0099, P222-0100</sapsubmodule>
<bkey>ki2</bkey>
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<type>V</type>
<hours>1</hours>
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<semester>3</semester>
<mandatory>ja</mandatory>
<language>Deutsch</language>
<admission>Vorlesungsbegleitendes Praktikum</admission>
<exam>Klausur, Dauer 90 min. (50%) und mündliche Prüfung (50%)</exam>
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<cid>KIB-RA</cid>
<branch>Kommunikationsinformatik</branch>
<semester>3</semester>
<mandatory_tag>Pflichtfach</mandatory_tag>
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<cid>KIB-RA</cid>
<branch>Kommunikationsinformatik</branch>
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Die Präsenzzeit dieses Moduls umfasst bei 15 Semesterwochen 75 Veranstaltungsstunden (= 56.25 Zeitstunden). Der Gesamtaufwand des Moduls beträgt bei 5 Creditpoints 150 Stunden (30 Stunden/ECTS Punkt). Daher stehen für die Vor- und Nachbereitung der Veranstaltung zusammen mit der Prüfungsvorbereitung 93.75 Stunden zur Verfügung.
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</prerequisitesfor>
<convenor>Prof. Dr.-Ing. Jürgen Schäfer</convenor>
<convenor-person-key>jus</convenor-person-key>
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<lecturer>Prof. Dr. Albrecht Kunz</lecturer>
<lecturer-person-key>ak</lecturer-person-key>
<lecturer>Prof. Dr.-Ing. Jürgen Schäfer</lecturer>
<lecturer-person-key>jus</lecturer-person-key>
</lecturers>
<objectives>Die Studierenden verstehen digitale Schaltungen (Schaltnetze, Schaltwerke) und sind in der Lage, sie zu analysieren und zu entwerfen. Durch das Praktikum haben die Studierenden die notwendigen Erfahrungen gesammelt, um wichtige Anwendungen, insbesondere aus dem Gebiet der Rechnertechnik, zu erarbeiten und aufzubauen.

Die  Studierenden haben den Aufbau, die Organisation und die Arbeitsweise eines Digitalcomputers erlernt. Sie sind in der Lage, die Architekturelemente eines Rechners auf Registerebene zu einer Beispielarchitektur zusammenzufügen. Durch das Verständnis von Befehlsbearbeitung, Adressierungstechniken und Konzepten wie Pipeline und Cache haben die Teilnehmer das nötige Wissen erworben, um moderne Rechnerarchitekturen zu verstehen.
</objectives>
<content>Teil I:
 1. Einführung
 2. Schaltnetze
  2.1 Grundlagen
  2.2 Normalformen
  2.3 Minimierung von Schaltfunktionen
  2.4 Beispiele
 3. Schaltwerke
  3.1 Flip-Flops
  3.2 Register, Schieberegister
  3.3 Zähler
  3.4 Beispiele

Teil II:
 1. Zahlendarstellung im Computer
 2. Von-Neumann-Architektur
 3. Speicherbausteine
 4. Ablaufsteuerung
 5. Mikroprogrammierung
 6. Instruktionssatz-Architektur
 7. Interruptbearbeitung 
 8. RISC-Prozessoren
 9. Pipelining
10. Cache
</content>
<literature>Teil I:
Borgmeyer: Grundlagen der Digitaltechnik, Hanser-Verlag, 2001
Borucki: Grundlagen der Digitaltechnik, Teubner-Verlag, 2000
Beuth: Digitaltechnik, Vogel Verlag, 2003
Urbanski: Digitaltechnik, Springer Verlag, 2004

Teil II:
W. Schiffmann, R. Schmitz: Technische Informatik 2, Springer-Verlag, Berlin, 1999
K. Wüst, Mikroprozessortechnik, Vieweg-Verlag, , Braunschweig, 2003
H. Malz, Rechnerarchitektur, Vieweg-Verlag, Braunschweig, 2004
J. L. Hennessy, D. A. Patterson: Rechnerarchitektur Analyse, Entwurf, Implementierung und Bewertung, Vieweg-Verlag, Braunschweig, 2004
P. Herrmann : Rechnerarchitektur – Aufbau Organisation und Implementierung, Vieweg-Verlag, Braunschweig, 2000
https://www.elektroniktutor.de/digitaltechnik/speicher.html
</literature>
<offered>
<semshort>WS 2022/23</semshort>
<semshort>WS 2021/22</semshort>
<semshort>WS 2020/21</semshort>
<semshort>WS 2019/20</semshort>
<semshort>WS 2018/19</semshort>
</offered>
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