Rechnerorganisation 2 - Sommersemester 2015

Bachelor Studiengang Informatik, 1V + 4P

News

• Die Eingangsklausur findet am 14.04.2015 (Dienstag) um 15:45 Uhr in V38.02 statt.
• Zu den ITI-Foren (Nur von innerhalb des Uni-Netzes erreichbar)
• Die Noten für die Prüfungen vom 17.08.2015 können im LSF eingesehen werden. Die Klausureinsicht findet am Donnerstag, den 03.09.2015 von 09:45-11:00 Uhr in ITI-3.175 statt.

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 2015 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 oder
• Bestandene RO 1 Probeklausur (Weihnachtsklausur) oder
• Bestandene RO 1 Klausur oder
• als zusätzliche Möglichkeit eine bestandene RO 2 Eingangsklausur, diese Klausur findet in der ersten Vorlesungswoche im Sommersemester 2015 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

Lehrmaterialien vorausgehenden Lehrveranstaltungen

• Einführung in die Technische Informatik (Skript)
• Technische Grundlagen der Informatik (Skript)

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

Aufbau, Herstellung und Funktionsweise Digitaler Schaltungen

Jan, M. Rabaey, Chandrakasan Anantha, and N. Borivoje. "Digital Integrated Circuits–A Design Perspective." (2003).

Anleitung Oszilloskop

• Hameg 1004 bzw. 1004 3

Datenblätter

• Datenblätter ZVN3306A und ZVP3306A

Spice

• ngspice home page

VHDL

• VHDL-Kurzreferenz von A. Mäder
• VHDL-Cookbook von Peter J. Ashenden
• VHDL-Handbook
• 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