Grundlagen der Technischen Informatik (GTI)7.5 ECTS
(englische Bezeichnung: Fundamentals of Computer Engineering)
(Prüfungsordnungsmodul: Grundlagen der Technischen Informatik)

Lehrveranstaltungen:

• • Grundlagen der Technischen Informatik
    (Vorlesung, 4 SWS, Jürgen Teich et al., Di, Do, 14:15 - 15:45, H11)
  • Übung zu Grundlagen der Technischen Informatik
    (Übung, 2 SWS, Mark Deutel et al.)
  • Praktische Übungen zu Grundlagen der Technischen Informatik
    (Praktikum, Marcel Brand et al.)

Inhalt:

Aufbau und Prinzip von Rechnern, Daten und ihre Codierung, Boolesche Algebra und Schaltalgebra, Schaltnetze (Symbole, Darstellung), Optimierung von Schaltnetzen (Minimierung Boolescher Funktionen), Realisierungsformen von Schaltnetzen (ROM, PLA, FPGA), Automaten und Schaltwerke (Moore/Mealy, Zustandscodierung und -minimierung), Flipflops, Register, Zähler, Speicher (RAM, ROM), Taktung und Synchronisation, Realisierungsformen von Schaltwerken, Realisierung der Grundrechenarten Addition/Subtraktion, Multiplikation und Division, Gleitkommazahlen (Darstellung, Fehler, Rundung, Standards, Einheiten), Steuerwerksentwurf, Spezialeinheiten und Co-Prozessoren, Mikrocontroller; vorlesungsbegleitende Einführung und Beschreibung der Schaltungen mit VHDL.

Lernziele und Kompetenzen:

Fachkompetenz

Wissen

• Die Studierenden veranschaulichen fundierte theoretische und praxisorientierte Grundlagen der Informationstheorie, Rechnerarithmetik, Digitaltechnik und des Schaltungsentwurfs.

• Die Studierenden führen den Entwurf, die Synthese und das Testen von digitalen Schaltungen auf programmierbarer Hardware (FPGAs) durch.

Verstehen

• Die Studierenden verstehen, dass Hardware heutzutage mit Software am Rechner entwickelt und simuliert wird.

• Die Studierenden verstehen den Schaltungsentwurf mittels einer Beschreibungssprache (VHDL).

Anwenden

• Die Studierenden erarbeiten und diskutieren verschiedene Lösungswege für die Datencodierung sowie den Entwurf und die Optimierung von digitalen Hardwareschaltungen.

Selbstkompetenz

• Die Studierenden erlernen die Fähigkeit, digitale Schaltungen und Systeme eigenständig zu konzipieren und zu implementieren.

Literatur:

siehe Webseite: http://www12.informatik.uni-erlangen.de/edu/gti

Weitere Informationen:

Verwendbarkeit des Moduls / Einpassung in den Musterstudienplan:

1. Informatik (Bachelor of Arts (2 Fächer))
   (Po-Vers. 2013 | TechFak | Informatik (Bachelor of Arts (2 Fächer)) | weitere Pflichtmodule | Grundlagen der Technischen Informatik)

Studien-/Prüfungsleistungen:

Klausur zu Grundlagen der Technischen Informatik (Prüfungsnummer: 31101)

(englischer Titel: Examination (Klausur) on Foundations of Computer Engineering)

Prüfungsleistung, Klausur, Dauer (in Minuten): 120, benotet

Anteil an der Berechnung der Modulnote: 100.0 %

weitere Erläuterungen:
Auf Basis der Bewertung zweier während des Semesters angebotener Miniklausuren (Dauer jeweils ca. 30 Minuten) können Bonuspunkte erworben werden, die zu dem Ergebnis einer bestandenen Klausur hinzugerechnet werden.

Erstablegung: WS 2022/2023, 1. Wdh.: SS 2023

1. Prüfer:

Jürgen Teich

Termin: 12.10.2022

Kurztest, praktische Übungen zu Grundlagen der Technischen Informatik (Übungsleistung) (Prüfungsnummer: 31102)

(englischer Titel: Tutorial Credit: Foundations of Computer Engineering)

Studienleistung, Übungsleistung, unbenotet, 2.5 ECTS

weitere Erläuterungen:
Scheinvergabe abhängig vom erfolgreichen Absolvieren zweier praktischer Übungen mit jeweils einem mündlichen Kurztestat (Dauer jeweils ca. 30 Minuten).

Erstablegung: WS 2022/2023, 1. Wdh.: SS 2023

1. Prüfer:

Jürgen Teich