Rechnerorganisation 2 - Sommersemester 2013

Bachelor Studiengang Informatik, 1V + 4P

News

• 28.02.2013 : Die Eingangsklausur findet am 08.04.2013 von 14:00-15:30 Uhr in V38.04 statt.
• 28.02.2013 : Die zur Anmeldung benötigten Informationen werden am 08.04.2013 vor V38.04 ausgehangen.
• Zu den ITI-Foren (Nur von innerhalb des Uni-Netzes erreichbar)

Allgemeines

Rechnerorganisation 2 (auch "Hardwarepraktikum / HAPRA") ist eine 5 stündige (1V,4P) Lehrveranstaltung im Studiengang Informatik, die praxisnah Grundlagen des Entwurfs digitaler Schaltungen und Systeme sowie den Zusammenhang zwischen Hard- und Software vermittelt. Die Veranstaltung gliedert sich in einen Praktikumsteil, in dem zwölf aufeinander aufbauende Versuche durchgeführt werden. Sie wird von einer wöchentlichen Vorlesung begleitet.

Datenverarbeitende Systeme werden heute in der Regel als digitale Schaltungen realisiert, wobei eine Vielzahl von Funktionseinheiten auf einem einzigen Chip integriert wird. Dabei sind eine Reihe von Schaltungsproblemen und Effekten zu berücksichtigen. Vor dem Einsatz integrierter Schaltungen im Hardwarepraktikum sollen daher die wesentlichen Bauelemente und einfache Grundschaltungen der Elektronik aufgebaut, ausgemessen und simuliert werden. Auf diese Weise werden Effekte und Probleme erfahrbar, die auch in integrierten Schaltungen auftreten.

Anschließend wird ein einfacher RISC-Prozessor mithilfe kommerziellen Entwiklungswerkzeugen von Mentor Graphics und Xilinx entworfen und mit einem Field Programmable Gate Array (FPGA) in Hardware umgesetzt. Neben dem Entwurf kombinatorischer und sequentieller Schaltungen werden dabei auch Arbeitstechniken zur Komplexitätsbewältigung und Konzepte zur Schaltungsvalidierung vermittelt. Der selbst entworfene Prozessor wird am Ende des Praktikums in Maschinensprache programmiert.

Die Anmeldung zum HAPRA 2013 erfolgt über die Gruppenanmeldungsseite der Fakultät (hier ist auch die Gruppeneinteilung zu sehen).

Teilnahmebedingungen

Voraussetzung für die Teilnahme an RO 2 ist eine der folgenden Bedingungen:

• RO 1 Übungsschein
• Bestandene RO 1 Probeklausur (Weihnachtsklausur)
• Oder, als zusätzliche Möglichkeit eine bestandene RO 2 Eingangsklausur, diese Klausur findet in der ersten Vorlesungswoche im Sommersemester 2013 statt.

Termine

Die Planung kann sich jederzeit ändern! Future dates are subject to change!

Accounts

Accounts werden von den Tutoren in den Gruppen ausgegeben.

Forum

HaPra Forum.

Skript

Hier zum download, gedruckt von der Fachschaft / Kopierlädle.

Aufgaben zu den Versuchsreihen

Hier zum download

Vorlesung (Folien)

Hier zum download.

Material und weiterführende Informationen

Grundlagen

• Schiffmann, W.; Schmitz, R. : Technische Informatik 1 - Grundlagen der digitalen Elektronik
• Patterson, David A.; Hennessy, John L. : Computer Organization and Design : The Hardware/Software Interface
• Patterson, David A.; Hennessy, John L. : Computer Architecture - A Quantitative Approach

Anleitung Oszilloskop

• Hameg 1004 bzw. 1004 3

Spice

• ngspice home page
• Datenblätter ZVN3306A und ZVP3306A

VHDL

• VHDL-Kurzreferenz von A. Mäder
• VHDL-Cookbook von Peter J. Ashenden
• VHDL-Handbook
• gEDA home page
  http://www.iti.uni-stuttgart.de/%7Eimhofml/hapra/
• P. Ashenden: VHDL Guides sehr schöne VHDL-Einführung
• Schaltungsdesign mit VHDL aus dem Franzis Verlag, jetzt als Download freigegeben
• VHDL Kurzreferenz
• Hamburger VHDL Archiv

Fraktale und Mandelbrot Mengen

• Springer Lehrbuch: Experimentalphysik 1, Kapitel 12.7 Fraktale, Kapitel 12.8 Mandelbrot-Mengen

Entwurf/Synthese

• ModelSim Skript Vorlage: example.do
• ModelSim Reference Manual
• XST User's Guide
• Download Xilinx ISE Webpack Komplette Entwicklungsumgebung für Xilinx FPGAs, inkl. Synthese und Simulation (ModelSim)

GNU/Linux, Unix

• UNIX Tutorial for Beginners

Hapra Assembler Environment (HASE)

• HASE Homepage

Ansprechpartner

• Eric Schneider
• Dominik Ull
• Marcus Wagner