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t.BA.XX.CT1.10HS (Computertechnik 1) 
Modul: Computertechnik 1
Diese Information wurde generiert am: 22.11.2024
Nr.
t.BA.XX.CT1.10HS
Bezeichnung
Computertechnik 1
Veranstalter
T InES
Credits
4

Beschreibung

Version: 7.0 gültig ab 01.08.2024
 

Kurzbeschrieb

 Das Modul behandelt die Zusammenarbeit von Hardware und Software zur Realisierung eines Computersystems. Es vermittelt den Aufbau und die Funktionsweise eines Prozessors aus der Sicht des Programmierers und zeigt wie Programme in ausführbaren Maschinencode umgesetzt werden.

Modulverantwortung

 Gruber, Juan-Mario, gruj

Lernziele (Kompetenzen)
Ziel Kompetenzen Taxonomiestufen
Sie können den Aufbau und die Funktionsweise eines Prozessors beschreiben. Sie können erklären, wie Instruktionen in einem Prozessor abgearbeitet werden. F K1, K2
Sie können systemnahe Programme erstellen und die Erkenntnisse in unterschiedliche Programmiersprachen übertragen. Sie kennen die Möglichkeiten einer Toolchain und können eine Entwicklungsumgebung einrichten und verwenden. M K3
Sie verstehen wie Strukturen und Datentypen von Hochsprachen durch den Compiler in ausführbaren Maschinencode umgesetzt werden. Sie nutzen dieses Wissen zur Performanceoptimierung. F, M K2, K3
Sie können erklären wie Funktionsaufrufe und Interrupts auf einem Prozessor erfolgen und das Wissen in eigenen Programmen anwenden. F, M K2, K3
Sie können sich selbständig in neue Mikroprozessorarchitekturen einarbeiten. M, SE K2

Modulinhalte

 Organisation eines Computersystems
-    Informationsdarstellung und Übersetzung von Programmen
-    Hardware-Architektur: CPU, Memory, I/O, Bus
-    Komponenten und Funktionsweise einer CPU
-    Instruktionssatz: Codierung von Instruktionen und Operanden
-    Befehlsverarbeitung
-    Leistungsmerkmale von Prozessoren

Datentransfer und Speicherorganisation
-    Adressierungsarten
-    Speicherzugriff
-    Integer Datentypen, Arrays, Pointers
-    Memory Map
-    Endianess

Arithmetic Logic Unit (ALU)
-    Arithmetische und logische Operationen
-    Prozessorstatusregister und Flags
-    Rechnen mit der ALU
-    Integer Casting

Programmablaufsteuerung, Funktionen und Unterprogramme
-    Vergleichs- und Sprungbefehle
-    Strukturierte Codierung
-    Abbildung von KontrollstrukturenParameterübergabe und Stackframe

Exceptional Control Flow
-    Hardware Interrupts
-    Interrupt Service Routine
-    Vektortabelle
-    Exceptions (Traps)

Linking
-    Aufgaben und Funktionsweise eines Linkers
-    Address Resolution und Relocation
-    Linker Map und Symbol Table

Praktikum
-    Hardwarenahe Programmierpraktika auf einem konkreten Zielsystem
-    Arbeiten mit Cross-Compiler, Assembler, Linker, Loader und Debugger

 

Lehrmittel/Materialien

 Vorlesungsfolien, Praktikumsaufgaben, Übungen zum Selbststudium

Ergänzende Literatur

 J. Yiu: The Definitive Guide to the ARM Cortex-M0
D. A. Patterson / J. L. Hennessy: Rechnerorganisation und Rechnerentwurf

Zulassungs-voraussetzungen 

 -    Programmierkenntnisse in C
-    Grundlagen der Digitaltechnik
-    Zahlensysteme: Dezimal, Binär, Hexadezimal, Zweierkomplement

Unterrichtssprache

 (X) Deutsch ( ) Englisch

Teil des Internationalen Profils

 ( ) Ja (X) Nein

Modulausprägung

 Typ 3a
  Details siehe unter: T_CL_Modulauspraegungen_SM2025

Leistungsnachweise
Bezeichnung Art Form Umfang Bewertung Gewichtung
Leistungsnachweise während Studiensemester Präsentation mündlich 13 Praktika Benotung 15 %
Zwischenprüfung Klausur Moodle 45 Minuten Benotung 15 %
Semesterendprüfung Klausur Moodle 90 Minuten Benotung 70 %

Bemerkungen

  

Rechtsgrundlage

 Die Modulbeschreibung ist neben Rahmenprüfungsordnung und Studienordnung Teil der Rechtsgrundlage. Sie ist verbindlich. Eine in der ersten Unterrichtswoche des Semesters schriftlich festgehaltene und kommunizierte Modulvereinbarung kann die Modulbeschreibung präzisieren. Die Modulvereinbarung ersetzt nicht die Modulbeschreibung.

Hinweis

Kurs: Computertechnik 1 - Praktikum
Nr.
t.BA.XX.CT1.10HS.P
Bezeichnung
Computertechnik 1 - Praktikum

Hinweis

  • Für das Stichdatum 22.11.2024 ist kein Modulbeschreibungstext im System verfügbar.
Kurs: Computertechnik 1 - Vorlesung
Nr.
t.BA.XX.CT1.10HS.V
Bezeichnung
Computertechnik 1 - Vorlesung

Hinweis

  • Für das Stichdatum 22.11.2024 ist kein Modulbeschreibungstext im System verfügbar.