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Modulnummer:
| 13256
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| Modultitel: | Rechnerarchitektur und -netzwerk |
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Computer Architecture and Network
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| Einrichtung: |
Fakultät 3 - Maschinenbau, Elektro- und Energiesysteme
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| Verantwortlich: | -
Prof. Dr. rer. nat. Beck, Michael
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Prof. Dr.-Ing. Lenk, Friedrich
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| Lehr- und Prüfungssprache: | Deutsch |
| Dauer: | 1 Semester |
| Angebotsturnus: |
jedes Sommersemester
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| Leistungspunkte: |
6
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| Lernziele: | Kompetenzen
- Fertigkeit zum logischen, analytischen und konzeptionellen Denken
- Kompetenz zur Vernetzung unterschiedlicher Fachgebiete
Kenntnisse und Fähigkeiten
- Kenntnisse der Grundlagen der Rechnerarchitektur (Computer science), Datenbusse und Rechnernetze
- Kenntnisse zu elektronischen Rechenmaschinen, ihrer Komponenten und Peripheriesysteme
- Erwerben des Verständnisses der Wirkmechanismen der internen Steuerung eines Computers (MPSTW), des Datenflusses über die Peripherie und der Vernetzung von Computersystemen
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| Inhalte: | Vorlesung
- Grundlagen der digitalen Informationsverarbeitung eines Digitalrechners (Flip-Flop, Register, Zähler,.…)
- Speicherbauelemente, Speichertechnologien (ROM, RAM, statisch-dynamische Speicher)
- Arbeitsphasenkonzept eines Rechners
- interne Zahlen- und Datendarstellung, Codealphabete
- Adressierungsverfahren und Speicherorganisation in Rechenmaschinen (absolut, relativ, indirekt), virtuelle und dynamische Adressierung, Prinzipien der Datenfindung ohne numerische Adressierungsverfahren (Stack, Cache)
- Rechenwerk: CPU-Realisierung auf Ebenendarstellung (Arithmetik, Logik)
- Interne Bussysteme einer CPU, externe Bussysteme eines Rechners
- Mikroprogrammsteuerwerk (MPSTW) eines Mikroprozessors
- Erläuterung der Wirkung von Programmiercode auf die vorhandene Architektur (Spezifikation), das Unterbrechungssystem eines Rechners (Interrupt)
- Konzepte: v.Neumann, Harvard, CISC, RISC-Konzepte
- Aufbau von Mikrorechnern und Mikroprozessoren
- Rechnerschnittstellen und Übertragungsprotokolle
- Netzwerkarchitekturen und deren Klassifizierung, ISO/OSI-7-Schichtenmodell, kollisionsbehaftete Netzwerk-Zugriffsverfahren (z.B. gemäß IEEE 802.3)
- ausgewählte Netzwerkprotokolle und deren Beschreibung im ISO-Schichtenmodell, WWW/Internetprotokolle und -dienste
- Wiederholung und vertiefende Diskussion zum Vorlesungsinhalt an Beispielen, ständiger Bezug zu aktuellen Realisierungen
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| Empfohlene Voraussetzungen: | - Einführung in die Programmierung (12105)
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| Zwingende Voraussetzungen: | keine |
| Lehrformen und Arbeitsumfang: | -
Vorlesung
/ 2 SWS
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Übung
/ 2 SWS
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Praktikum
/ 1 SWS
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Selbststudium
/ 105 Stunden
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| Unterrichtsmaterialien und Literaturhinweise: | Literatur
- W.K. Giloi: "Rechnerarchitektur", Springer Verlag, 1993
- A. Tanenbaum: "Computerarchitektur", Pearson Studium, 2005
- Beierlein, Hagenbruch: "Computerarchitektur", Fachbuchverlag, 2004
- N.P. Carter: "Computerarchitektur", MITP-Verlag Bonn, 2003
- Becker, Drechsler, Molitor: "Technische Informatik: Eine Einführung", Pearson Education, 2005
- H.-D. Wuttke: "Schaltsysteme, eine automatentheoretische Einführung", Pearson Studium, 2008
- Tanenbaum, Andrew S.: Computernetzwerke. Pearson-StudiumVerlag, (2003), ISBN: 978-3-8273-7046-4
- Bundesamt für Sicherheit in der Informationstechnik (BSI): ITGrundschutz-Kataloge, Laufende Ergänzungslieferungen, (2014)
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| Modulprüfung: | Modulabschlussprüfung (MAP) |
| Prüfungsleistung/en für Modulprüfung: | |
| Bewertung der Modulprüfung: | Prüfungsleistung - benotet |
| Teilnehmerbeschränkung: | keine |
| Zuordnung zu Studiengängen: | -
Bachelor (universitär) /
Elektrotechnik /
PO 2022
-
Bachelor (universitär) - Duales Studium, ausbildungsintegrierend /
Elektrotechnik - dual /
PO 2022
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Bachelor (universitär) - Duales Studium, praxisintegrierend /
Elektrotechnik - dual /
PO 2022
-
Bachelor (universitär) /
Medizintechnik /
PO 2022
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Bachelor (universitär) - Duales Studium, praxisintegrierend /
Medizintechnik - dual /
PO 2022
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| Bemerkungen: | |
| Veranstaltungen zum Modul: | - Vorlesung: Rechnerarchitektur und -netzwerk
- Übung zur Vorlesung
- Praktikum zur Vorlesung
- Zugehörige Prüfung
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| Veranstaltungen im aktuellen Semester: | |
