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lehre:wise1011:technische_informatik [2010/06/23 11:01] merschen angelegt |
lehre:wise1011:technische_informatik [2010/06/23 13:31] franke |
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| === Inhalt === | === Inhalt === | ||
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| - | Die Einführung in die Technische Informatik zählt zu den Pflichtveranstaltungen im Bachelor-Studium "Informatik". Ziele sind:\\ | + | Die Einführung in die Technische Informatik zählt zu den Pflichtveranstaltungen im Bachelor-Studium "Informatik". Die Vorlesung behandelt zwei Schwerpunkte und ihre Verflechtungen in der heutigen Informatik: Rechnerstrukturen und eine Einführung in die Elektrotechnischen Grundlagen der Informatik. \\ |
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| - | - Vermittlung elementarer Kenntnisse über die physikalischen Prinzipien, die der Funktionsweise von elektronischen Rechnern zugrunde liegen. Des Weiteren soll ein Einblick in die wichtigsten Technologien und die Konzepte, die beim Entwurf und der Analyse von rechnergestützten Systemen benötigt werden (z.B. zur Einbindung von Computern in physikalische Umgebungen) gegeben werden. Folgende Punkte werden voraussichtlich behandelt: | + | Bei dem Schwerpunkt Rechnerstrukturen ist das Ziel, den Studierenden einen Überblick über die elementare Funktionsweise moderner Rechensysteme und konkret den prinzipiellen Aufbau eines Rechners aus der Hardware-Sichtweise zu vermitteln. \\ |
| - | * Physik-Grundwissen I: Ladung, Feld, Potenzial, Spannung, Strom, Widerstand, Ohmsches Gesetz, Spannungsteiler, Kirchhoffsche Regeln | + | Hierzu werden die Grundbausteine und die wichtigsten Architekturprinzipien von Rechnern dargestellt. Im einzelnen werden folgende Themen behandelt: \\ |
| - | * Physik-Grundwissen II: Kapazität, Kondensator, Ladekurve, RC-Tiefpass, Induktivität, RLC-Schwingkreis | + | \\ |
| - | * Halbleiter-Bauelemente I: pn-Übergang, Diode, Kennlinie, Anwendungen: Gleichrichter, UND/ODER-Schaltungen | + | * Rechnerarithmetik |
| - | * Halbleiter-Bauelemente II: Bipolartransistor, Kennlinie, physikalische Erklärung (npn, pnp), Anwendungen: Schalter, Flipflop | + | * Boolesche Funktionen |
| - | * Speichertechnologien: RAM, ROM, EPROM, EEPROM, FLASH | + | * Schaltnetze, Schaltwerke |
| - | * Programmierbare Logik: PAL, PLA, PLD, CPLD, FPGA | + | * Hardwarebeschreibungssprachen (HDL) |
| - | * Hardwareentwurf I: Einführung in VHDL | + | * Rechneraufbau/-architektur |
| - | * Hardwareentwurf II: Synthese eines einfachen Schaltwerkes in VHDL | + | * Mikroprogrammierung |
| - | * Analoge Schaltungen I: Operationsverstärker, Grundschaltungen: Komparator, Schmitt-Trigger | + | * Mikroprozessoren |
| - | * Analoge Schaltungen II: Analog-Digital- und Digital-Analogwandlung mit Operationsverstärkern, pulsweitenmodulierte Signale | + | * Assemblerprogrammierung |
| - | * Mikrocontroller: Architektur, Programmierung, Anwendungen | + | \\ |
| - | - Die Studierenden erhalten einen Überblick über die elementare Funktionsweise moderner Rechensysteme und konkret den prinzipiellen Aufbau eines Rechners aus der Hardware-Sichtweise. Hierzu werden die Grundbausteine und die wichtigsten Architekturprinzipien von Rechnern dargestellt. Im einzelnen werden folgende Themen behandelt: | + | Im Vordergrund der elektrotechnischen Grundlagen steht die Vermittlung elementarer Kenntnisse über die physikalischen Prinzipien, die der Funktionsweise von elektronischen Rechnern zugrunde liegen. Des Weiteren soll ein Einblick in die wichtigsten Technologien und Konzepte, die beim Entwurf und der Analyse von rechnergestützten Systemen zum Einsatz kommen (z.B. zur Einbindung von Computern in physikalische Umgebungen), gegeben werden. \\ |
| - | * Boolesche Funktionen | + | \\ |
| - | * Schaltnetze | + | Es werden unter anderem folgende Themen behandelt:\\ |
| - | * Schaltwerke | + | \\ |
| - | * Rechnerarithmetik | + | * Physik-Grundwissen: Ladung, Feld, Potenzial, Spannung, Strom, Widerstand, Ohmsches Gesetz, Spannungsteiler, Kirchhoffsche Regeln, Kapazität, Kondensator, Ladekurve, RC-Tiefpass, Induktivität, RLC-Schwingkreis |
| - | * Rechneraufbau/-architektur | + | * Halbleiter-Bauelemente: pn-Übergang, Diode, Kennlinie, Gleichrichter, UND/ODER-Schaltung, Bipolartransistor, Kennlinie, physikalische Erklärungen (npn, pnp), Flipflop |
| - | * Mikroprogrammierung | + | * Speichertechnologien: RAM, ROM, EPROM, EEPROM, FLASH |
| - | * Mikroprozessoren | + | * Programmierbare Logik und Hardwareentwurf: PAL, PLA, PLD, CPLD, FPG, Einführung in VHDL |
| - | * Assemblerprogrammierung | + | * Analoge Schaltungen: Operationsverstärker, Komparator, Schmitt-Trigger, Analog-Digital- und Digital-Analogwandlung mit Operationsverstärkern, pulsweitenmodulierte Signale |
| + | * Mikrocontroller: Architektur, Programmierung, Anwendungen | ||
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| === Literatur === | === Literatur === | ||
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| - | Die Vorlesung orientiert sich nicht direkt an einem Lehrbuch, jedoch wird zur Vertiefung der Vorlesungsinhalte folgende Literatur empfohlen:\\ | + | Die Vorlesung orientiert sich nicht an einem bestimmten Lehrbuch. Zur Vertiefung der Vorlesungsinhalte wird folgende Literatur empfohlen:\\ |
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| * R. Paul: Elektrotechnik und Elektronik für Informatiker.Bd.I, Teubner, Stuttgart 1994 | * R. Paul: Elektrotechnik und Elektronik für Informatiker.Bd.I, Teubner, Stuttgart 1994 | ||
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| * Band I: Grundlagen der digitalen Elektronik (4. Aufl. 2001) | * Band I: Grundlagen der digitalen Elektronik (4. Aufl. 2001) | ||
| * Band II: Grundlagen der Computertechnik | * Band II: Grundlagen der Computertechnik | ||
| - | * Rechneraufbau und Rechnerstrukturen von Walter Oberschelp, Gottfried Vossen | + | * W. Oberschelp, G. Vossen: Rechneraufbau und Rechnerstrukturen |
| * Becker, Dechsler, Molitor: Technische Informatik. Pearson 2005 | * Becker, Dechsler, Molitor: Technische Informatik. Pearson 2005 | ||
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| **Regelmäßige Vorlesungstermine** | **Regelmäßige Vorlesungstermine** | ||
| * Die Vorlesung findet regelmäßig zu folgenden Terminen statt: | * Die Vorlesung findet regelmäßig zu folgenden Terminen statt: | ||
| - | * Montag 15:45 - 17:15 (Roter Hörsaal), Beginn: 18.10.2010 | + | * Montag 15:45 - 17:15 Uhr (Roter Hörsaal AM (Ro)), Beginn: 18.10.2010 |
| - | * Donnerstag 10:00 - 11:30 (Aachener und Münchener Halle (Aula 1)), Beginn: 14.10.2010 | + | * Donnerstag 10:00 - 11:30 Uhr (Aachener und Münchener Halle (Aula 1)), Beginn: 14.10.2010 |
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| **Regelmäßige Übungstermine** | **Regelmäßige Übungstermine** | ||
| - | * Freitag 14:30 - 16:00 (Grünen Hörsaal), Beginn: | + | * Freitag 14:30 - 16:00 (Grüner Hörsaal AM (Gr)), Beginn: 15.10.2010 |
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| - | **Einmalige Übungsklausur** | + | |
| - | * Termin wird noch bekannt gegeben. | + | |
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| **Klausuren** | **Klausuren** | ||
| - | * **Klausur 1**: Mi., 02.03.2011, 14:30 - 17:30 | + | * **Klausur 1**: Mi., 02.03.2011, 14:30 - 17:30 Uhr |
| - | * **Klausur 2 (Wdhlg.)**: M0., 28.03.2011, 10:30 - 13:30 | + | * **Klausur 2 (Wdhlg.)**: Mo., 28.03.2011, 10:30 - 13:30 Uhr |
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| Hinweis: Klausur 2 ist nur für diejenigen relevant, die Klausur 1 nicht mitgeschrieben bzw. nicht bestanden haben. Ort und Einlasszeit werden rechtzeitig im L2P-Lernraum bekannt gegeben. | Hinweis: Klausur 2 ist nur für diejenigen relevant, die Klausur 1 nicht mitgeschrieben bzw. nicht bestanden haben. Ort und Einlasszeit werden rechtzeitig im L2P-Lernraum bekannt gegeben. | ||
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| **Wichtig: Maßgeblich sind die Termine, die im Campus System veröffentlicht sind!**\\ | **Wichtig: Maßgeblich sind die Termine, die im Campus System veröffentlicht sind!**\\ | ||
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| - | Die Termine des Campus System sind auch im L2P einsehbar. Sie finden dort die Termine zur Vorlesung, Übung und Klausur.\\ | + | Die Termine des Campus Systems sind auch im L2P einsehbar. Sie finden dort die Termine zur Vorlesung, Übung und Klausur.\\ |
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| === Vorlesung === | === Vorlesung === | ||