Arbeitsgruppe Technische Informatik

Inf-DigiSys: Digitale Systeme

Inhalt

Bedeutung der Lehrveranstaltung für das Gesamtlehrangebot: Die Vorlesung Digitale Systeme legt die digitaltechnischen Grundlagen für die weiteren Lehrveranstaltungen im Bereich Systemorientierte Informatik. Sie ist außerdem grundlegend für eine der beiden Aufgabengruppen des Hardwarepraktikums. Lernziel: Nach dem Absolvieren der Lehrveranstaltung Digitale Systeme sollen die Studierenden in der Lage sein, einfache Digitalschaltungen zu analysieren, zu entwerfen und zu optimieren. Ferner kennen sie das Zusammenwirken aller Bausteine eines einfachen Prozessors und wissen, welche Schaltvorgänge bei der Ausführung eines Befehls in Maschinensprache im Prozessor bewirkt werden. In methodischer Hinsicht wird das Prinzip der Abstraktion in mehreren Ebenen des Entwurfs digitaler Hardware verdeutlicht. Der Bezug zur Theoretischen Informatik wird mit der Entsprechung von Booleschen Funktionen und Schaltnetzen einerseits und endlichen Automaten und Schaltwerken andererseits hergestellt. Inhalt:

  • Zahlensysteme und Zahlendarstellung im Rechner,
  • Grundlagen digitaler Schaltungen,
  • Der MOS-Transistor,
  • CMOS Technologie und CMOS-Gatter,
  • Schaltnetze,
  • Computer Arithmetik,
  • Flip-Flops,
  • Schaltwerke,
  • Arithmetisch Logische Einheit,
  • Speicher,
  • Der DLX-Prozessor,
  • Assembler.

Dozent(en)

Termine

Organisatorisches

Diese Vorlesung gehört zum neuen Pflichtprogramm des Grundstudiums Informatik und ist für Studierende des ersten Semesters (Informatik und Elektrotechnik) gedacht. Vorkenntnisse: Schulkenntnisse in Mathematik und Physik (Abitur)

Literatur

Wuttke, Henke: Schaltsysteme, Pearson Studium, ISBN 3-827-37035-3 Merzenich, Zeidler: Informatik für Ingenieure, Teubner, ISBN 3-519-02943-x Herrmann: Rechnerarchitektur, Vieweg, ISBN 3-528-25598-6 Klar: Digitale Rechenautomaten, de Gryter, ISBN 0-387-05303-4 Lagemann: Rechnerstrukturen, Springer, ISBN 3-540-17618-7