Technische Universität Ilmenau

Advanced Modeling and Computer Architectures - Modultafeln of TU Ilmenau

The Modultafeln have a pure informational character. The legally binding information can be found in the corresponding Studienplan and Modulhandbuch, which are served on the pages of the course offers. Please also pay attention to this legal advice (german only). Information on place and time of the actual lectures is served in the Vorlesungsverzeichnis.

subject properties subject number 101157 - common information
subject number101157
departmentDepartment of Computer Science and Automation
ID of group2231 (Group for Computer Architecture and Embedded Systems)
subject leaderProf. Dr. Wolfgang Fengler
languagedeutsch
term ganzjährig
previous knowledge and experience

vorausgesetzt:

Rechnerarchitekturen 1 oder Technische Informatik oder vergleichbare Veranstaltung.

empfohlen:

Rechnerarchitekturen 2 oder vergleichbare Veranstaltung.

Rechnerorganisation oder Technische Informatik oder vergleichbare Veranstaltung

Softwaretechnik oder Softwaresysteme oder vergleichbare Veranstaltung

learning outcome

Fachkompetenz: 

Die Studierenden verstehen detailliert gemeinsame Merkmale, Unterscheidungskriterien, Einsatzgebiete, Aufbau und Funktionsweise von Einchipcontrollern und Digitalen Signalprozessoren. Die Studierenden kennen Aufbau und Funktionsweise ausgewählter typischer Vertreter. Die Studierenden verstehen die Funktionen von Softwarewerkzeugen, die in typischen Entwicklungsprozessen für Einchipcontroller und Digitale Signalprozessoren zum Einsatz kommen.
Die Studierenden verstehen detailliert allgemeine Eigenschaften, Vor- und Nachteile, Bedeutung, Aufbau, Funktion und Einsatzmöglichkeiten der behandelten Rechnerarchitekturen. Die Studierenden erkennen die Wirkungsweise ausgewählter Einzelfunktionen anhand beispielhafter Demonstrationen.
Detailliertes Verständnis von klassischen und höheren Petri-Netzen, von Möglichkeiten zur formalen Verifikation und Transformation, Anwendung beim Entwurf von digitalen Steuerungssystemen, Anwendung beim Entwurf von parallelen, verteilten und objektorientierten Softwaresystemen sowie diskreten technologischen Systemen und Geschäftsprozessen

Methodenkompetenz: 

Die Studierenden sind in der Lage, die Eigenschaften und Einsatzmöglichkeiten von Einchipcontrollern und Digitalen Signalprozessoren zu analysieren und ihre Eignung für unterschiedliche Aufgaben zu beurteilen. Die Studierenden sind in der Lage, den Einsatz von Einchipcontrollern und Digitalen Signalprozessoren unter Benutzung von Herstellerinformationen zu planen und durchzuführen. 
Die Studierenden sind in der Lage, spezielle und innovative Rechnerarchitekturen zu analysieren, ihre Einsatzmöglichkeiten zu beurteilen und ihre Einordnung innerhalb der behandelten Rechnerarchitekturen zu erkennen. 
Formale Analyse von Petri-Netzen, Umgang mit interpretierten Petri-Netzen, Modellieren von Sachverhalten mit Petri-Netzen.

Systemkompetenz: 
Die Studierenden erkennen den Zusammenhang zwischen Architektur und Anwendung auf dem Gebiet von Einchipcontrollern und Digitalen Signalprozessoren. Die Studierenden verstehen die Bedeutung von Einchipcontrollern und Digitalen Signalprozessoren im Zusammenhang mit der Realisierung eingebetteter Systeme.
Die Studierenden erkennen die Vielfalt und Weiterentwicklung der Rechnerarchitekturen als Teil des allgemeinen technischen Fortschritts.
Erkennen der Bedeutung und Einsetzbarkeit von Petri-Netzen für Entwurfs- und Analyseaufgaben im Bereich technischer und nichttechnischer Systeme

 

content

Aufbau, Funktionsweise, Gemeinsamkeiten und Unterscheidungskriterien von Einchipcontrollern (Einchipmikrorechner, EMR; auch: Mikrocontroller, µC) und Digitalen Signalprozessoren (DSP); Detaillierte Betrachtung von EMR an Beispielen; Detaillierte Betrachtung von DSP an Beispielen; Prozessorkerne, maschinennahe Programmierung, integrierte Peripheriefunktionen; Entwicklungswerkzeuge und Entwicklungsabläufe

Vektorrechner, Virtuelle Befehlssatzarchitekturen, Datenfluss-Architekturen, Processing in Memory (PIM), Neurocomputer, Tendenzen bei Steuerfluss-Prozessoren, Optische Computer, Quantencomputer

Definitionen und Eigenschaften von Platz-Transitions-Netzen (PTN), Steuerungsentwurf mit PTN, Hierarchie in PTN, Höhere Netze: Colored Petri Nets (CPN), Modellierung paralleler und verteilter Programme, Technologiemodellierung mit CPN, UML-Diagramme und Petri-Netze, Geschäftsprozesse, Workflow und PN

 

media of instruction

Anschriebe, Folien, Rechnerdemonstrationen, Downloads, Arbeitsblätter 

 

literature / references

Weiterführende Literaturhinweise:

Reisig, W.: System Design Using Petri Nets. Berlin: Springer-Verlag, 1991

Starke, Peter H.: Analyse von Petri-Netz-Modellen. Stuttgart: Teubner,1990

Jensen, K.: Coloured Petri Nets - Basic Concepts, Analysis Methods and Practical Use, Vol. 1: Basic Concepts.

Onlinequellen der Hersteller Infineon und Texas Instruments zu Einchipcontrollern und DSP. 

Umfangreiche Sammlung von Onlinequellen und Einzelartikeln zu speziellen und innovativen Rechnerarchitekturen (Webseite).

Onlinequellen, Linksammlungen und weitere ergänzende Informationen sind den Webseiten zu entnehmen: 
http://tu-ilmenau.de/?r-dsp
http://tu-ilmenau.de/?r-sira
http://tu-ilmenau.de/?r-tapn

Die Beschaffung von Literatur ist nicht gefordert.

 

evaluation of teaching
Details in major Master Informatik 2013, Master Ingenieurinformatik 2014
subject nameAdvanced Modeling and Computer Architectures
examination number2200460
credit points8
on-campus program (h)79
self-study (h)161
Obligationobligatory elective
examalternative examination performance
details of the certificate
  • Die Prüfungsleistung für das Modul besteht aus drei einzelnen Prüfungsgesprächen für die drei enthaltenen  Fächer. Dauer jeweils 20 Minuten.
  • Auf Wunsch sind kombinierte Prüfungsgespräche für zwei oder drei Fächer möglich.
  • Die gesamte Prüfungsleistung muss innerhalb von zwei Semestern erbracht werden.
  • Die Anmeldung zur Modulprüfung erfolgt im ersten dieser beiden Semester und gilt für das folgende Semester weiter.
  • Die Endnote bildet sich zu gleichen Teilen aus den Einzelergebnissen der drei Prüfungsgespräche.
Signup details for alternative examinations
maximum number of participants
Details in major Master Ingenieurinformatik 2009
subject nameAdvanced Modeling and Computer Architectures
examination number2200460
credit points8
on-campus program (h)79
self-study (h)161
Obligationobligatory
examalternative examination performance
details of the certificate
  • Die Prüfungsleistung für das Modul besteht aus drei einzelnen Prüfungsgesprächen für die drei enthaltenen  Fächer. Dauer jeweils 20 Minuten.
  • Auf Wunsch sind kombinierte Prüfungsgespräche für zwei oder drei Fächer möglich.
  • Die gesamte Prüfungsleistung muss innerhalb von zwei Semestern erbracht werden.
  • Die Anmeldung zur Modulprüfung erfolgt im ersten dieser beiden Semester und gilt für das folgende Semester weiter.
  • Die Endnote bildet sich zu gleichen Teilen aus den Einzelergebnissen der drei Prüfungsgespräche.
Signup details for alternative examinations
maximum number of participants