Technische Universität Ilmenau

Computer Architectures 1 - Modultafeln of TU Ilmenau

The module lists provide information on the degree programmes offered by the TU Ilmenau.

Please refer to the respective study and examination rules and regulations for the legally binding curricula (Annex Curriculum).

You can find all details on planned lectures and classes in the electronic university catalogue.

Information and guidance on the maintenance of module descriptions by the module officers are provided at Module maintenance.

Please send information on missing or incorrect module descriptions directly to modulkatalog@tu-ilmenau.de.

module properties Computer Architectures 1 in degree program Bachelor Ingenieurinformatik 2021
module number200123
examination number220482
departmentDepartment of Computer Science and Automation
ID of group 2231 (Computer Architecture and Embedded Systems)
module leaderProf. Daniel Ziener
term summer term only
languageDeutsch
credit points5
on-campus program (h)56
self-study (h)94
obligationobligatory module
examexamination performance with multiple performances
details of the certificateDas Modul Rechnerarchitekturen 1 mit der Prüfungsnummer 220482 schließt mit folgenden Leistungen ab:
  • schriftliche Prüfungsleistung über 90 Minuten mit einer Wichtung von 100% (Prüfungsnummer: 2200808)
  • Studienleistung mit einer Wichtung von 0% (Prüfungsnummer: 2200809)

Details zum Abschluss Teilleistung 1:


Details zum Abschluss Teilleistung 2:

Laborpraktikum mit Testat (unbenotet).

Für die Praktikumsdurchführung werden die Kenntnisse aus Vorlesung und Übung benötigt.

signup details for alternative examinations
maximum number of participants
previous knowledge and experience

Grundlagenwissen zur Rechnerorganisation (aus einer entsprechenden Lehrveranstaltung)

learning outcome

Fachkompetenz: Die Studierenden verstehen detailliert Aufbau und Funktionsweise von Prozessoren, typischen Rechnerbaugruppen und deren Zusammenwirken. Sie beherrschen den Umgang mit Entwicklungswerkzeugen und erkennen das Zusammenwirken von Hardware und Software auf hardwarenahen Architekturebenen.

Methodenkompetenz: Die Studierenden sind in der Lage, ein Beschreibungsmittel für die Modellierung von Strukturen und Abläufen mit formalen Mitteln anzuwenden. Die Studierenden entwerfen und analysieren einfache maschinennahe Programme. Die Studierenden konzipieren und entwerfen einfache Speicher- und E/A-Baugruppen. Die Studierenden sind in der Lage, maschinennahe Programme zu verstehen, zu erstellen und in Betrieb zu nehmen.

Systemkompetenz: Die Studierenden verstehen das Zusammenwirken der Funktionsgruppen von Rechnern als System und in Rechnersystemen. Sie erkennen den Zusammenhang zwischen Architektur und Anwendung auf dem Maschinenniveau anhand praktischer Übungen. Sie beherrschen Entwicklungsvorgänge mit Schritten zu Programmerstellung und Programmtest.

Sozialkompetenz: Die Studierenden sind in der Lage, grundlegende Problemstellungen der Rechnerarchitektur in der Gruppe zu lösen. Die Studierenden erarbeiten praktische Problemlösungen gemeinsam in kleinen Gruppen.

Im Praktikum werden gezielt folgende Kompetenzen erworben:

Die Studierenden beherrschen den Umgang mit maschinennahen Programmen und erkennen das Zusammenwirken von Hardware und Software auf maschinennahen Architekturebenen. Die Studierenden sind in der Lage, maschinennahe Programme zu verstehen, zu erstellen und in Betrieb zu nehmen. Sie beherrschen den Umgang mit Werkzeugen zu Programmerstellung und Programmtest.


content

 

  • Begriff der Rechnerarchitektur,
  • Architekturmodellierung mit Systemen gekoppelter Automaten,
  • Innenarchitektur von Prozessoren,
  • Befehlssatzarchitektur und Assemblerprogramme,
  • Außenarchitektur von Prozessoren,
  • Aufbau und Funktion von Speicherbaugruppen
  • Aufbau und Funktion von Ein- und Ausgabebaugruppen,
  • Zusammenwirken von Rechnerbaugruppen im Gesamtsystem
  • Erprobung einfacher Assemblerprogramme
  • Praktische Verwendung von Ein- und Ausgabebaugruppen

 

media of instruction

Vorlesung: Folien, Arbeitsblätter (Online und Copyshop), Anschriebe

Übung: Arbeitsblätter und Aufgabensammlung (Online und Copyshop)

Praktikum: Praktikumsanleitung (Online und Copyshop)

Allgemein: Onlinematerial (Materialsammlung, Literaturhinweise, Links) 

Moodle:
https://moodle2.tu-ilmenau.de/course/view.php?id=3524
https://moodle2.tu-ilmenau.de/course/view.php?id=3798

 

Die Vorlesung kann bei begründeter Notwendigkeit hybrid erfolgen. Hierfür wird ein Hörsaal mit Streaming-Ausstattung benötigt, inklusive Kamera für das Tafelbild.
Die Übungen können nicht hybrid durchgeführt werden. Im Notfall sind unter Inkaufnahme didaktischer Nachteile reine Online-Übungen möglich.
Das Praktikum kann nur in Präsenz durchgeführt werden. Lediglich eine Teilleistung des Praktikums kann unter Inkaufnahme von Einbußen online durchgeführt werden.

 

 

literature / references

Primär:

  • Online bereitgestellte Vorlesungsfolien
  • Übungsmaterial und Anleitungen zum Download und im Copyshop

Sekundär:

  • C. Märtin: Einführung in die Rechnerarchitektur - Prozessoren und Systeme. ISBN 3-446-22242-1, Hanser 2003.
  • T. Flik: Mikroprozessortechnik und Rechnerstrukturen. ISBN 3-540-22270-7, Springer 2005.

  • J. L. Hennessy, D. A. Patterson: Rechnerorganisation und -entwurf. ISBN 3-8274-1595-0, Elsevier 2005

  • W. Fengler und O. Fengler: Grundlagen der Rechnerarchitektur. Ilmenau 2016. ilmedia.
evaluation of teaching