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t.BA.XX.CT2.10HS (Computertechnik 2)
Modul: Computertechnik 2
Diese Information wurde generiert am: 30.11.2023
Nr.
t.BA.XX.CT2.10HS
Bezeichnung
Computertechnik 2
Veranstalter
T InES
Credits
4
Beschreibung
Version: 7.0 gültig ab 01.02.2022
Kurzbeschrieb
Das Modul umfasst Speicherhierarchien mit ihren Auswirkungen auf die Software. Zudem lernen die Studierenden die Funktion und Anwendung von grundlegenden Peripherieschaltungen. Softwaretechniken zur Strukturierung und Ablaufsteuerung von Programmen bilden einen weiteren Schwerpunkt.
Modulverantwortung
Rüst Andreas (ruan)
Lernziele (Kompetenzen)
Ziel
Kompetenzen
Taxonomiestufen
Sie verstehen den Aufbau und die Funktionsweise eines Microcontrollers. Sie können Zeitverlaufsdiagramme eines Systembusses interpretieren, Adressdekodierungen verstehen und in eigenen Programmen auf Kontroll- und Statusregister zugreifen.
F, M
K2, K3
Sie können eine Übersicht über die wichtigsten Speichertypen geben, externe Speicherbausteine anschliessen und eine typische Speicherhierarchie erklären. Sie können die Aufgaben und die Funktion von Cache und Virtual Memory erklären und die Auswirkungen auf Software abschätzen.
F, M
K2, K3
Sie können die Funktionen grundlegender Peripherie von Microcontrollern beschreiben und können diese in eigenen Programmen sowohl direkt als auch mittels Hardware Abstraction Layer verwenden. Sie können externe Peripherie mittels serieller Kommunikation (UART, SPI, I2C) ansteuern.
F, M
K2, K3
Sie kennen grundlegende Konzepte zur Ablaufsteuerung eines Programms mit und ohne Betriebssystem. Sie können eine Problemstellung als Software State-Machine modellieren und umsetzen. Sie kennen Methoden zur Detektion von Ereignissen und können diese bzgl. Performance und Latenz analysieren.
F, M
K2, K3, K4
Modulinhalte
Das Modul zeigt den Ausbau eines Prozessors zu einem vollständigen Computer System. Dies umfasst einerseits Speicherhierarchien, Cache und Virtual Memory mit ihren Auswirkungen auf die Software. Andererseits lernen die Studierenden die Funktion und Anwendung von grundlegenden Peripherieschaltungen. Softwaretechniken zur Strukturierung und Ablaufsteuerung von Programmen bilden einen weiteren Schwerpunkt.
Vom Prozessor zum System
Aufbau eines Microcontrollers
Funktionsweise Systembus
Memory Map und Adressdekodierung
Funktion und Verwendung von Kontroll- und Statusregistern
Speicherhierarchien
Speichertechnologien: Volatile (SRAM, DRAM) vs. non-volatile (ROM, Flash, EEPROM)
Anschluss von externen Speicherbausteinen
Speicherhierarchien
Cache: Temporal and Spatial Locality, Auswirkungen auf die Software
Virtual Memory, Paging
Einsatz von Peripherieschaltungen
Anschluss von IOs über GPIO
Serieller Datentransfer: UART / SPI / I2C
Timer / Counter und ihre Anwendungen
Analog Digital Converter (ADC)
Hardware Abstraction
Ablaufsteuerung von Programmen
Strukturierung eines Programmes in Module
Software State-Machines (State-Event Model)
Erkennen von Events: Polling vs. Interrupt-driven IO
Interrupt Performance und Latency
Threads und Scheduling
Hardwarenahe Programmierpraktika
Arbeiten mit Cross-Compiler, Linker, Loader und Debugger
Lehrmittel/Materialien
In Moodle verfügbar:
Vorlesungsfolien
Praktikumsanleitungen
Übungen
Data Sheets und User Manual
Ergänzende Literatur
Zulassungs-voraussetzungen
Erfolgreiches Bestehen von CT1
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
Klausur
Praktika
schriftlich (Papier oder Moodle)
Praktisches Programmieren
45 Min
12 Stück
Benotung
Gemäss Vorgabe des Dozierenden
15%
15%
Semesterendprüfung
Klausur
schriftlich (Papier oder Moodle)
90 Min
Note
70%
Bemerkungen
Obligatorische Klausur:
Termin während des Semesters gemäss Vorgabe des Dozierenden
Abmeldungen sind nur in vorgängig begründeten Ausnahmefällen oder in Notfällen mit Arztzeugnis möglich. In solchen Fällen wird die Klausur nachgeholt. Die Nachprüfung kann mündlich erfolgen.
Bei unentschuldigtem Fernbleiben wird die Klausur mit der Note 1 bewertet.
Praktikumsbewertung:
Benotung gemäss Präsenz und erfolgreich absolvierter Praktika
Praktikumslösungen müssen vorgeführt und erklärt werden.
Semesterendprüfung:
Schriftliche Prüfung / Moodle, Dauer: 2 Lektionen
Open book
Geprüft wird der in Theorie und Praktika behandelte Stoff.
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
Weitere verfügbare Versionen:
1.0 gültig ab 01.08.2013
,
2.0 gültig ab 01.02.2015
,
3.0 gültig ab 01.08.2017
,
6.0 gültig ab 01.08.2019
Kurs: Computertechnik 2 - Praktikum
Nr.
t.BA.XX.CT2.10HS.P
Bezeichnung
Computertechnik 2 - Praktikum
Hinweis
Für das Stichdatum 01.08.2099 ist kein Modulbeschreibungstext im System verfügbar.
Kurs: Computertechnik 2 - Vorlesung
Nr.
t.BA.XX.CT2.10HS.V
Bezeichnung
Computertechnik 2 - Vorlesung
Hinweis
Für das Stichdatum 01.08.2099 ist kein Modulbeschreibungstext im System verfügbar.