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Grundlagen der Informatik


Studiengang

Bachelor Informatik

1. Studienabschnitt (1. und 2. Studiensemester)
Modulgruppe Theoretische Grundlagen

Modul:

Grundlagen der Informatik

Modulverantwortliche(r):

Prof. Dr. Fuhr, Prof. Dr. Gallwitz, Prof. Dr. Roth, Prof. Dr. Weber, Prof. Dr. Zapf

Vorkenntnisse:

Schulwissen

Arbeitsaufwand:

210 Stunden, davon:
95 Stunden Präsenzzeit
95 Stunden Vor- und Nachbereitung des Lehrstoffs
20 Stunden für Prüfung und Prüfungsvorbereitung

Leistungspunkte:

7

Semesterwochenstunden:

6

Veranstaltungstyp:

4 SWS Vorlesung mit 2 SWS Übung

Semesterturnus:

Wintersemester

Unterrichtssprache:

Kurs nur in Deutsch

Beitrag zu den Zielen des
Studiengangs:

Schaffen von Grundlagen, insbesondere im Hinblick auf technische Abläufe in einem Computersystem sowie auf die Repräsentation von Informationen

Lernziel:

Kenntnis und Verständnis der Repräsentation von Daten wie ganze und reelle Zahlen und Zeichenketten; Verständnis der mathematischen Grundlagen von Rechenoperationen auf diesen Repräsentationen und selbständige Anwendung; Befähigung zur  Konvertierung zwischen Repräsentationen mit besonderem Gewicht auf dem Binär-, Oktal- und Hexadezimalsystem.
Analyse von logischen Schaltungen; Verständnis der mathematisch-logischen Grundlagen; selbständige Gestaltung von Logikschaltungen auf Basis eines vorgegebenen Verhaltens; Verständnis für den grundlegenden Entwurf von Computersystemen; Analyse und Erstellung von Maschinensprache- und Assemblerprogrammen.

Schlüsselqualifikationen:

Fähigkeit zu abstraktem mathematischen Denken und Schließen, technisches Verständnis

Lehrinhalte:

  • Repräsentation positiver ganzer Zahlen in verschiedenen Stellenwertsystemen
  • Negative ganze Zahlen in verschiedenen Stellenwertsystemen
  • Reelle Zahlen im Standardformat (IEEE-754)
  • Rechenoperationen und Konvertierungen
  • Boolesche Algebren
  • Boolesche Ausdrücke und Funktionen
  • Schaltnetze und Schaltwerke
  • Allgemeine Computerarchitektur
  • Maschinensprache am Beispiel der MIPS-Architektur
  • Assemblersprache der MIPS-Architektur



Literatur:

  • R. Klar: Digitale Rechenautomaten, Berlin, 1988, Walter de Gruyter.
  • W. Oberschelp, G. Vossen: Rechneraufbau und Rechnerstrukturen, 9. Auflage, München, 2003, Oldenbourg Verlag.
  • Y. Patt, S. Patel: Introduction to Computing Systems - From Bits to Gates and Beyond, 2nd ed., 2004, McGraw Hill.
  • D. A. Patterson, J. L. Hennessy: Computer Organization & Design, 2nd ed., San Francisco, CA, 1998, Morgan Kaufman Publishers Inc.
  • A. S. Tanenbaum: Computerarchitektur. Strukturen - Konzepte - Grundlagen. 2005. Pearson Studium.
  • H. Delfs, H. Knebl, C. Schiedermeier: Grundlagen der Informatik. Nürnberger Hochschulskripten für Technik und Wirtschaft. Nürnberg, 2001, Nano-Verlag.

Leistungsnachweis:

Schriftliche Prüfung (90 min)




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