Einführung in die Technische Informatik


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Inhalt


Die Einführung in die Technische Informatik zählt zu den Pflichtveranstaltungen im Bachelor-Studium „Informatik“. Ziele sind:

  1. 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:
    1. Physik-Grundwissen I: Ladung, Feld, Potenzial, Spannung, Strom, Widerstand, Ohmsches Gesetz, Spannungsteiler, Kirchhoffsche Regeln
    2. Physik-Grundwissen II: Kapazität, Kondensator, Ladekurve, RC-Tiefpass, Induktivität, RLC-Schwingkreis
    3. Halbleiter-Bauelemente I: pn-Übergang, Diode, Kennlinie, Anwendungen: Gleichrichter, UND/ODER-Schaltungen
    4. Halbleiter-Bauelemente II: Bipolartransistor, Kennlinie, physikalische Erklärung (npn, pnp), Anwendungen: Schalter, Flipflop
    5. Speichertechnologien: RAM, ROM, EPROM, EEPROM, FLASH
    6. Programmierbare Logik: PAL, PLA, PLD, CPLD, FPGA
    7. Hardwareentwurf I: Einführung in VHDL
    8. Hardwareentwurf II: Synthese eines einfachen Schaltwerkes in VHDL
    9. Analoge Schaltungen I: Operationsverstärker, Grundschaltungen: Komparator, Schmitt-Trigger
    10. Analoge Schaltungen II: Analog-Digital- und Digital-Analogwandlung mit Operationsverstärkern, pulsweitenmodulierte Signale
    11. Mikrocontroller: Architektur, Programmierung, Anwendungen
  2. 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:
    1. Boolesche Funktionen
    2. Schaltnetze
    3. Schaltwerke
    4. Rechnerarithmetik
    5. Rechneraufbau/-architektur
    6. Mikroprogrammierung
    7. Mikroprozessoren
    8. Assemblerprogrammierung


Literatur


Die Vorlesung orientiert sich nicht direkt an einem Lehrbuch, jedoch wird zur Vertiefung der Vorlesungsinhalte folgende Literatur empfohlen:


Termine



Weitere Informationen finden Sie im L²P zu dieser Veranstaltung.

Vorlesung


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Übung


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