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t.BA.XX.CT1.10HS (Computertechnik 1)
Modul: Computertechnik 1
Diese Information wurde generiert am: 07.10.2024
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
Weitere verfügbare Versionen:
1.0 gültig ab 01.08.2013
,
2.0 gültig ab 01.08.2014
,
3.0 gültig ab 01.08.2017
,
4.0 gültig ab 01.02.2019
,
6.0 gültig ab 01.08.2020
Kurs: Computertechnik 1 - Praktikum
Nr.
t.BA.XX.CT1.10HS.P
Bezeichnung
Computertechnik 1 - Praktikum
Hinweis
Für das Stichdatum 01.08.2099 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 01.08.2099 ist kein Modulbeschreibungstext im System verfügbar.