Grundlagen der Rechnerarchitektur

Fengler, Wolfgang GND; Fengler, Olga GND

Das Lehrbuch (E-Book) soll als Basis von Vorlesungen an Universitäten und Fachhochschulen zu Grundlagen von Rechnerarchitekturen dienen. Besonderheit der hier vorliegenden Darstellungen ist, dass zur Erläuterung der Funktion an vielen Stellen Systeme paralleler Automaten zur weitgehend formalen Beschreibung verwendet werden. Weiterhin wird außer den Abschnitten zum Prozessor und Speicher großer Wert auf die Behandlung von Ein-Ausgabe-Prinzipien gelegt. Insgesamt soll für Studierende der Ingenieurwissenschaften die Grundlage zu aufbauenden Veranstaltungen (z.B. zu Microcontrollern) gelegt werden. Das dient zu einer eventuellen späteren Berufsorientierung bei der Anwendung von geräteintegrierten (Eingebetteten) Rechnern in vielen Domänen (z.B. Fahrzeugtechnik, Medizintechnik, Mobilkommunikation, usw.), als Auftraggeber oder Partner der Entwickler aus der Disziplin Technische Informatik/ Ingenieurinformatik bzw. als selbständiger Entwickler. Dazu wurden eigene Erfahrungen bei der Entwicklung von Eingebetteten Rechnern in Kooperation mit Ingenieurteams herangezogen. Der Inhalt ist zugeschnitten auf eine Veranstaltung mit zwei Unterrichtsstunden pro Woche im Semester. Mit ausgewählten Teilen (Grundwissen) kann auch eine Vorlesung mit der Hälfte der Termine durchgeführt werden. Der vorliegende Inhalt setzt eine vorherige Veranstaltung zu den Grundlagen digitaler Systeme voraus (vor allem: Boolesche Algebra, kombinatorische und sequentielle Logik/endliche Automaten und deren Beschreibung mit Automatengraphen, logische Grundfunktionen und -elemente und digitale Zahlendarstellungen (alles z.B. in [1] oder [2] bzw. einer entsprechenden Vorlesung [3] in den notwendigen Umfängen). Der Inhalt des Buchs wurde gezielt beschränkt auf den dazu gehörigen Vorlesungsinhalt und basiert auf einer langjährigen Erfahrung in Lehrveranstaltungen zum Thema für Ingenieure, Ingenieurinformatiker und Informatiker. Deshalb ist auch ein Teil der enthaltenen Bilder auf Grundlage der dort verwendeten Lehrmaterialien [4] entstanden, wobei diese aber für das vorliegende Buch weitgehend überarbeitet wurden. Wir danken allen, die an diesem Material mitgearbeitet haben. Das gewählte Layout (Querformat, große Schrift) soll es ermöglichen, den Inhalt auf einem Notebook als Vollbild so darzustellen, dass eine Arbeit damit auch in der Lehrveranstaltung möglich ist. Falls ein Ausdruck gewünscht ist, sollte er mit 2 Seiten je A4-Blatt erfolgen.

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Zitierform:

Fengler, Wolfgang / Fengler, Olga: Grundlagen der Rechnerarchitektur. Ilmenau 2016. ilmedia.

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