INHALTE
Technische Informatik - Teil RO (EIT, FZT, LAE, LAM, MB, MT, MTR, OST, TKS, WI, WSW)
Allgemeine Informationen
Dozent Vorlesung
Dr.-Ing. Prof. h. c. Karsten Henke Ziele der Veranstaltung
- Vermittlung von fundierten Kenntnissen zu den technischen Grundlagen der Informatik als Voraussetzung für einen systematischen Zugang zu technischen Problemen der Informatik
- Grundlagen für den Entwurf von digitalen Systemen
- Praktische Übungen zur rechnerinternen Informationsverarbeitung, Rechnerarchitektur und -organisation
- Bezug zu Entwurfsmethoden für Hard- und Softwaresysteme
Durchführung
- Die Veranstaltung wird im Wintersemester angeboten.
- Stundenumfang: 2V, 1U, 0.5P
- Termine: siehe Vorlesungsverzeichnis
- Die Veranstaltung besteht aus zwei Teilen:
- Teil RO (Rechnerorganisation) in der ersten Semesterhälfte,
- Teil RA (Rechnerarchitektur) in der zweiten Semesterhälfte.
Hinweis
- Die Seminaraufgaben sind vor Beginn der Übungen zu lösen, soweit sie thematisch in der Vorlesung behandelt wurden.
- Die Übungen dienen zur Duiskussion der Lösungen und zur Vertiefung des Stoffes
- Zu den obligatorischen Übungen wird im wöchentlichen Wechsel zusätzlich eine fakultative Übung angeboten.
Praktikum
Innerhalb des Interdisziplinären Grundlagenpraktikums gibt es das Praktikum Technische Informatik 1Abschluss
Die schriftliche Prüfung ist gemeinsam für die Teile RO und RA und umfasst Aufgaben aus beiden Teilen.
- Schriftliche Klausur: im Prüfungszeitraum 90 Minuten
- Prüfungsorte:
- Erlaubte Hilfsmittel: Arbeitsblätter
- Verboten sind: Eigene Mitschriften, Skript, Übungsblätter, Taschenrechner, Handy und Nachbars Hilfe
Abgrenzung
- Diese Seite beschreibt nur den Teil RO. Informationen zum Teil RA gibt es HIER.
- Für die Studiengänge BMT, II und WI wird eine abweichende Veranstaltungsreihe aus Technische Informatik 1 (1. FS) und Technische Informatik 2 (2. FS) angeboten.
Inhalte der Veranstaltung
- 1. Informationskodierung
- Zahlensysteme
- Alphanumerische Kodierung (ASCII, Unicode)
- Zahlenkodierung (BCD, Zweier-Komplement)
- Gleitkomma-Zahlen (Prinzip)
- 2. BOOLEsche Algebra
- Schaltalgebraische Ausdrücke / Wertfunktion
- Wertbestimmung / Werteverlaufsgleichheit
- Werteverlaufsgleiche Umformungen
- Normalformen (KDNF, KKNF, KNONF, KNANF)
- 3. Funktioneller Entwurf kombinatorischer Funktionen
- Minimierung (Karnaugh)
- Elementare Funktionen und Strukturen
- Strukturanalyse
- 4. Struktureller Entwurf kombinatorischer Funktionen
- Beispiele komplexer Strukturen (Dekoder, Adressierung)
- Programmierbare Strukturen
- 5. Digitale Automaten (Grundlagen)
- Automatentypen
- Automatengraph
- 6. Digitale Automaten (Synthese)
- Struktureller Entwurf (z- und y-Gleichungen)
- Verifikation (Vollständigkeit/Widerspruchsfreiheit)
- 7. Elementare sequentielle Strukturen
- Flip-Flops
- Schieberegister
- Rechenwerke
- 8. Parallele Automaten
- Ablaufsteuerung
- Steuerung von Datenpfaden
- 7. bis 14. Veranstaltung: Teil RA
Prüfungsschwerpunkte
- Entwurf von digitalen Systemen
- Boolesche Ausdrucksalgebra
- Synthese von digitalen Systemen
- Analyse von digitalen Systemen
- Entwurf von sequenziellen digitalen Systemen
- Synthese von sequenziellen digitalen Systemen
- Grundarchitektur von digitalen Rechnern
- Informationskodierung in digitalen Rechnern
- Spielregeln Bonusklausur (nur für 1. Prüfung gültig)/b>
- Bis zu10% Bonus zum Ergebnis der Prüfung addiert z.B. 40 Punkte Prüfung =100% => 10% Bonus = 4 Prüfungspunkte
- nicht da > kein Nachholen > kein Bonus > kein Problem, da keine Prüfungsvoraussetzung 1. Wiederholer starten neu, d.h. ggfs. neue Boni, neue Prüfung.
- Bonusklausur Inhalt:
- Rechnen in unterschiedlichen Zahlensystemen
- Kombinatorische Schaltungen (Wertetabelle <> Ausdruck <> Schaltung)
- Boolesche Algebra (Kürzen, Erweitern)
- Kombinatorische Strukturen Synthese/ Analyse
Arbeitsmaterialien
Allgemein
-
Arbeitsblätter Technische Informatik - Teil RO
-
Ein Blatt mit Karnaugh-Plänen zum Üben
-
Tipps für die Klausur
Vorlesung
-
Vorlesung 1 (Kapitel 3.1.1, im Buch "Schaltsysteme")
- Zahlensysteme interaktiv (zum Üben und Erlernen)
-
Zahlenumrechnung BIN/OCT/DEC/HEX
-
Vorlesung 2 (Kapitel 3.1.1, 3.2.1, 3.2.5.1, 3.2.5.2 im Buch "Schaltsysteme")
- Ein Java-Applet zur Demonstration der Zusammenhänge zwischen BOOLEschen Algebren
-
Vorlesung 3 (Kapitel 3.2.3, 3.3.1, 3.6.1 - 3.6.3, 4.1, 4.2 im Buch "Schaltsysteme")
- Ein Java-Applet zur Minimierung nach Karnaugh
-
Vorlesung 4 (Kapitel 3.6.4, 3.6.5 im Buch "Schaltsysteme")
- Ein Java-Applet zur Demonstration der Zusammenhänge zwischen ROM, PAL und PLA
-
Vorlesung 5 (Kapitel 5.1. 5.2, 5.2.1)
-
Vorlesung 6 (Kapitel 5.2.4, 5.2.5 )
-
Vorlesung 7
-
Zusammenfassung
Seminar
IKS moodle Kursraum
Literaturempfehlungen
- Wuttke, H.-D.; Henke, K: Schaltsysteme - Eine automatenorientierte Einführung, Pearson Studium, Bafög-Ausgabe 2006
- Hoffmann, D.W.: Grundlagen der Technischen Informatik, Hanser-Verlag, 2007