F07_CA_Hartung < F07_Studium

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---
*Verantwortlich:* Prof.Dr.G.Hartung

---++ Lehrveranstaltung
---+++ Befriedigt Modul (MID)
   * aktuelle
      * [[BaMT2012_CA]]
      * [[BaTIN2012_CA]]

---+++ Organisation
<sticky>
  <table border="0">
    <tr valign="top">
      <td>
        <table border="1" cellpadding="2" cellspacing="0">
          <th colspan="2">Version</th>
          <tr>
            <td>erstellt</td>
            <td>2011-10-14</td>
          </tr>
          <tr>
            <td>VID</td>
            <td>1</td>
          </tr>
          <tr>
            <td>gültig ab</td>
            <td>WS 2012/13</td>
          </tr>
          <tr>
            <td>gültig bis</td>
            <td/>
          </tr>
        </table>
      </td>
      <td>         </td>
      <td>
        <table border="1" cellpadding="2" cellspacing="0">
          <th colspan="2">Bezeichnung</th>
          <tr>
            <td>Lang</td>
            <td>%FORMFIELD{"Bezeichnung"}%</td>
          </tr>
          <tr>
            <td>LVID</td>
            <td>F07_CA</td>
          </tr>
          <tr>
            <td>LVPID (Prüfungsnummer)</td>
            <td/>
          </tr>
        </table>
      </td>
    </tr>
  </table>
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  <table border="0">
    <tr valign="top">
      <td>
        <table border="1" cellpadding="2" cellspacing="0">
          <th colspan="2">Semesterplan (SWS)</th>
          <tr>
            <td>Vorlesung</td>
            <td>%FORMFIELD{"VorlesungSWS"}%</td>
          </tr>
          <tr>
            <td>Übung (ganzer Kurs)</td>
            <td>%FORMFIELD{"UebungGanzSWS"}%</td>
          </tr>
          <tr>
            <td>Übung (geteilter Kurs)</td>
            <td>%FORMFIELD{"UebungHalbSWS"}%</td>
          </tr>
          <tr>
            <td>Praktikum</td>
            <td>%FORMFIELD{"PraktikumSWS"}%</td>
          </tr>
          <tr>
            <td>Projekt</td>
            <td>%FORMFIELD{"ProjektSWS"}%</td>
          </tr>
          <tr>
            <td>Seminar</td>
            <td>%FORMFIELD{"SeminarSWS"}%</td>
          </tr>
          <tr>
            <td>Tutorium (freiwillig)</td>
            <td>%FORMFIELD{"TutoriumSWS"}%</td>
          </tr>
        </table>
      </td>
      <td>    </td>
      <td>
        <table border="1" cellpadding="2" cellspacing="0">
          <th colspan="2">Präsenzzeiten</th>
          <tr>
            <td>Vorlesung</td>
            <td>%FORMFIELD{"VorlesungPZ"}%</td>
          </tr>
          <tr>
            <td>Übung (ganzer Kurs)</td>
            <td>%FORMFIELD{"UebungGanzPZ"}%</td>
          </tr>
          <tr>
            <td>Übung (geteilter Kurs)</td>
            <td>%FORMFIELD{"UebungHalbPZ"}%</td>
          </tr>
          <tr>
            <td>Praktikum</td>
            <td>%FORMFIELD{"PraktikumPZ"}%</td>
          </tr>
          <tr>
            <td>Projekt</td>
            <td>%FORMFIELD{"ProjektPZ"}%</td>
          </tr>
          <tr>
            <td>Seminar</td>
            <td>%FORMFIELD{"SeminarPZ"}%</td>
          </tr>
          <tr>
            <td>Tutorium (freiwillig)</td>
            <td>%FORMFIELD{"TutoriumPZ"}%</td>
          </tr>
        </table>
      </td>
      <td>    </td>
      <td>
        <table border="1" cellpadding="2" cellspacing="0">
          <th colspan="2">max. Teilnehmerzahl</th>
          <tr>
            <td>Übung (ganzer Kurs)</td>
            <td>%FORMFIELD{"UebungGanzTeilnehmer"}%</td>
          </tr>
          <tr>
            <td>Übung (geteilter Kurs)</td>
            <td>%FORMFIELD{"UebungHalbTeilnehmer"}%</td>
          </tr>
          <tr>
            <td>Praktikum</td>
            <td>%FORMFIELD{"PraktikumTeilnehmer"}%</td>
          </tr>
          <tr>
            <td>Projekt</td>
            <td>%FORMFIELD{"ProjektTeilnehmer"}%</td>
          </tr>
          <tr>
            <td>Seminar</td>
            <td>%FORMFIELD{"SeminarTeilnehmer"}%</td>
          </tr>
        </table>
      </td>
    </tr>
  </table>
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*Gesamtaufwand:* %FORMFIELD{"Gesamtaufwand"}%

---++++ Unterrichtssprache
   * Englisch

---++++ Niveau
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---++++ Notwendige Voraussetzungen
   * Grundlagen der technischen Informatik
   * Praktische Informatik 2
   * Betriebssysteme und verteilte Systeme 1

---++++ Literatur
   * Wakerly: Digital Design Principles and Practices
   * Tanenbaum: Computer Architecture

---++++ Dozenten
   * Prof.Dr.G.Hartung



---++++ Wissenschaftliche Mitarbeiter
   * Dipl.-Ing. C. Ctistis

---++++ Zeugnistext
Computeranimation

---+++ Kompetenznachweis
<sticky>
  <table border="1" cellpadding="2" cellspacing="0">
    <th colspan="2">Form</th>
    <tr>
      <td>sK</td>
      <td/>
    </tr>
  </table>
</sticky>

<sticky>
  <table border="1" cellpadding="2" cellspacing="0">
    <th colspan="2">Aufwand [h]</th>
    <tr>
      <td>sK</td>
      <td>20</td>
    </tr>
  </table>
</sticky>

*Intervall:* 3/Jahr

-----
---++ Lehrveranstaltungselemente

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---+++ <u>Vorlesung / Übung</u>

---++++ Lernziele 
---+++++ Lerninhalte (Kenntnisse)
   * Digital systems
      * Description
         * Schematic Design
         * HDL
            * Gajski-Kuhn systematic for HDL
               * Structure
                  * Hierarchical Digital Design
                  * SOPC Design
               * Behavior
                  * Switching networks
                  * State machines
                  * Algorithmic Behavior
               * Technology (see Implementation)
         * Automata
            * State machine
            * Programmable Processor
      * Implementation
         * CMOS Circuits
         * PLD
            * PLS
            * CPLD
            * FPGA
         * ASIC
   * Computer Systems
      * Sequential Computing
         * Principal Modells
            * von Neumann 
            * Harvard
         * Processor Examples
            * CISC
               * Intel X86
            * RISC
               * e.g. Altera NIOS II
            * Stack Machine
               * JVM
         * Programming support
            * Runtime system
               * Variable handling for procedural languages
            * OS support
               * Memory Management
                  * Cache
                  * MMU
                  * Virtual Memory
               * Interrupts
               * Timer
      * Parallel Computing
         * Architectural Aspects
            * Taxonomies
            * NUMA architectures
            * COW architectures
         * Programming parallel Machines
            * Paradigms of parallel programming
            * Standards for high performance computing (HPC)

---+++++ Fertigkeiten
   * Design and Implementation of a hierarchical digital system
      * Designing Control with State machines
      * Interfacing to libraries
      * Algorithmic data processing
   * Low-level programming of a processor 
      * Assembler programming
      * Using Interrupt and Timer
      * Interfacing to hardware system description
   * Parallel Programming
      * Implementation using a standard for HPC
      * Performance Evaluation


---++++ Begleitmaterial 
   * elektronische Vortragsfolien zur Vorlesung
   * elektronische Übungsaufgabensammlung
   * Rechnerbasierte Entwicklungswerkzeuge
      * EDA system
      * Assembler environment
      * HPC environment
   * elektronische Tutorials für Selbststudium
      * Themenskripte
      * Hilfsblätter


---++++ Besondere Voraussetzungen 
   * keine


---++++ Besondere Literatur 
   * keine


---++++ Besonderer Kompetenznachweis 

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---+++ <u>Praktikum</u>

---++++ Lernziele 
---+++++ Lerninhalte (Kenntnisse)
   * Digital Design
      * Development of a hierarchical digital design
      * Test using test vectors
      * error correction
   * Assembler programming of SOPC system
      * Programming simple algorithms in Assembler
      * Translating state machines into Assembler programs
      * Using timer and interrupt
      * Testing and debugging
      * Comparison digital system to SOPC system
   * Parallel programming
      * Parallelization of a program using a COW
      * Coding and debugging
      * Performance measurement

---+++++ Fertigkeiten
   * Designing an IT system using various technologies
      * Digital technology based on HDL
      * SOPC technology combined with Assembler programming
   * Exploring the potential of parallel processsing
      * Using a HPC programming standard
      * Performance evaluation of a parallel implementation

---+++++ Handlungskompetenz demonstrieren
   * Extraction of relevant information from task description
   * Implementation of
      * digital system
      * low level programming system
      * parallel system


---++++ Begleitmaterial 
   * elektronische Aufgabenbeschreibung
   * Beispielprogramme
   * Rechnerbasierte Entwicklungswerkzeuge
      * EDA system
      * Assembler environment
      * HPC environment
   * elektronische Tutorials für Selbststudium
      * Themenskripte
      * Hilfsblätter


---++++ Besondere Voraussetzungen 
   * keine


---++++ Besondere Literatur 
   * keine


---++++ Besonderer Kompetenznachweis 
<sticky>
  <table border="1" cellpadding="2" cellspacing="0">
    <th colspan="2">Form</th>
    <tr>
      <td>sMB</td>
      <td>Präsentation der Ergebnisse des Praktikums</td>
    </tr>
  </table>
</sticky>

<sticky>
  <table border="1" cellpadding="2" cellspacing="0">
    <th colspan="2">Beitrag zum LV-Ergebnis</th>
    <tr>
      <td>bK</td>
      <td>Voraussetzung für Teilnahme an Prüfung</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>bÜA</td>
      <td>unbenotet</td>
    </tr>
  </table>
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*Intervall:* 1/Jahr

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Topic-Revision: r6 - 11 Jan 2016, GeneratedContent
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