Ebook: Rechnerstrukturen: Grundlagen der Technischen Informatik

Das vorliegende Buch ist als Einführung in das Gebiet der Rechnerstrukturen gedacht und wendet sich an Studierende der Informatik und Elektrotechnik am Anfang ihres Studiums, da es sich im wesentlichen an den Lehrinhalten der Vorlesungen zur Technischen Informatik, im Rahmen des Grundstudiums der Informatik, orientiert. Darüber hinaus ist das Buch auch an Studierende gerichtet, die sich im Rahmen ihres Nebenfachstudiums mit diesem Themenkomplex auseinandersetzen müssen. Aber auch für Informatiker und Ingenieure in der beruflichen Praxis bietet das Buch wertvolle Hilfen zum Aufbau und der Wirkungsweise der lokalen und globalen Konzepte von Rechnerstrukturen. Das Buch ist ferner eine Hilfe für diejenigen Studierenden, die sich auf eine Informatik-Prüfung, im Kerngebiet der Technischen Informatik, vorbereiten müssen, weshalb in jedem Kapitel einschlägige Beispielaufgaben eingebettet sind. Somit beinhaltet das Buch eine ganzheitliche Darstellung der Zusammenhänge der methodisch begründeten Systematik der lokalen und globalen Konzepte von Rechnerstrukturen sowie die dafür erforderlichen Entwurfsmethoden, damit diese richtig beurteilt und angewandt werden können, ergänzt um fallorientierte Beispiele mit starkem Anwendungsbezug. Die Darstellungsebenen zur Rechnerstruktur reichen dabei von der allgemeinen Ebene der abstrakten Informationsdarstellung über die Blockstrukturebene der Funktionseinheiten, bis hin zur Schaltwerkebene und beinhalten in diesem Zusammenhang auch die Ebene der elektrischen Schaltungen und die Ebene des textuellen Entwurfs unter Einsatz von Hardwarebeschreibungssprachen. Das Verständnis für diese Zusammenhänge ist unerlässlich, um einerseits die technische Realisierung in Hardware zu verstehen und andererseits, bei harten Echtzeitanforderungen, um hardwarenah programmieren zu können. Insbesondere die heute vorhandene Verfügbarkeit programmierbarer Logikhardware mit Zehntausenden von Makrostrukturen auf einem einzigen Chip erfordert dedizierte Kenntnisse zu den vorangehend genannten Gebieten, um optimale Anpassungen an die vielfältigen Anwendungen zu gewährleisten.

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Das vorliegende Buch ist als Einf?hrung in das Gebiet der Rechnerstrukturen gedacht und wendet sich an Studierende der Informatik und Elektrotechnik am Anfang ihres Studiums, da es sich im wesentlichen an den Lehrinhalten der Vorlesungen zur Technischen Informatik, im Rahmen des Grundstudiums der Informatik, orientiert. Dar?ber hinaus ist das Buch auch an Studierende gerichtet, die sich im Rahmen ihres Nebenfachstudiums mit diesem Themenkomplex auseinandersetzen m?ssen. Aber auch f?r Informatiker und Ingenieure in der beruflichen Praxis bietet das Buch wertvolle Hilfen zum Aufbau und der Wirkungsweise der lokalen und globalen Konzepte von Rechnerstrukturen. Das Buch ist ferner eine Hilfe f?r diejenigen Studierenden, die sich auf eine Informatik-Pr?fung, im Kerngebiet der Technischen Informatik, vorbereiten m?ssen, weshalb in jedem Kapitel einschl?gige Beispielaufgaben eingebettet sind. Somit beinhaltet das Buch eine ganzheitliche Darstellung der Zusammenh?nge der methodisch begr?ndeten Systematik der lokalen und globalen Konzepte von Rechnerstrukturen sowie die daf?r erforderlichen Entwurfsmethoden, damit diese richtig beurteilt und angewandt werden k?nnen, erg?nzt um fallorientierte Beispiele mit starkem Anwendungsbezug. Die Darstellungsebenen zur Rechnerstruktur reichen dabei von der allgemeinen Ebene der abstrakten Informationsdarstellung ?ber die Blockstrukturebene der Funktionseinheiten, bis hin zur Schaltwerkebene und beinhalten in diesem Zusammenhang auch die Ebene der elektrischen Schaltungen und die Ebene des textuellen Entwurfs unter Einsatz von Hardwarebeschreibungssprachen. Das Verst?ndnis f?r diese Zusammenh?nge ist unerl?sslich, um einerseits die technische Realisierung in Hardware zu verstehen und andererseits, bei harten Echtzeitanforderungen, um hardwarenah programmieren zu k?nnen. Insbesondere die heute vorhandene Verf?gbarkeit programmierbarer Logikhardware mit Zehntausenden von Makrostrukturen auf einem einzigen Chip erfordert dedizierte Kenntnisse zu den vorangehend genannten Gebieten, um optimale Anpassungen an die vielf?ltigen Anwendungen zu gew?hrleisten.

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Das vorliegende Buch ist als Einf?hrung in das Gebiet der Rechnerstrukturen gedacht und wendet sich an Studierende der Informatik und Elektrotechnik am Anfang ihres Studiums, da es sich im wesentlichen an den Lehrinhalten der Vorlesungen zur Technischen Informatik, im Rahmen des Grundstudiums der Informatik, orientiert. Dar?ber hinaus ist das Buch auch an Studierende gerichtet, die sich im Rahmen ihres Nebenfachstudiums mit diesem Themenkomplex auseinandersetzen m?ssen. Aber auch f?r Informatiker und Ingenieure in der beruflichen Praxis bietet das Buch wertvolle Hilfen zum Aufbau und der Wirkungsweise der lokalen und globalen Konzepte von Rechnerstrukturen. Das Buch ist ferner eine Hilfe f?r diejenigen Studierenden, die sich auf eine Informatik-Pr?fung, im Kerngebiet der Technischen Informatik, vorbereiten m?ssen, weshalb in jedem Kapitel einschl?gige Beispielaufgaben eingebettet sind. Somit beinhaltet das Buch eine ganzheitliche Darstellung der Zusammenh?nge der methodisch begr?ndeten Systematik der lokalen und globalen Konzepte von Rechnerstrukturen sowie die daf?r erforderlichen Entwurfsmethoden, damit diese richtig beurteilt und angewandt werden k?nnen, erg?nzt um fallorientierte Beispiele mit starkem Anwendungsbezug. Die Darstellungsebenen zur Rechnerstruktur reichen dabei von der allgemeinen Ebene der abstrakten Informationsdarstellung ?ber die Blockstrukturebene der Funktionseinheiten, bis hin zur Schaltwerkebene und beinhalten in diesem Zusammenhang auch die Ebene der elektrischen Schaltungen und die Ebene des textuellen Entwurfs unter Einsatz von Hardwarebeschreibungssprachen. Das Verst?ndnis f?r diese Zusammenh?nge ist unerl?sslich, um einerseits die technische Realisierung in Hardware zu verstehen und andererseits, bei harten Echtzeitanforderungen, um hardwarenah programmieren zu k?nnen. Insbesondere die heute vorhandene Verf?gbarkeit programmierbarer Logikhardware mit Zehntausenden von Makrostrukturen auf einem einzigen Chip erfordert dedizierte Kenntnisse zu den vorangehend genannten Gebieten, um optimale Anpassungen an die vielf?ltigen Anwendungen zu gew?hrleisten.
Content:
Front Matter....Pages I-XVI
Grundlagen der Informationsdarstellung und Informationsverarbeitung....Pages 1-39
Lokale Grundkonzepte elementarer Schaltungen mit Transistoren und integrierten Schaltkreisen....Pages 41-77
Lokale und globale Grundkonzepte f?r Schaltnetze und Schaltwerke....Pages 79-145
Lokale und globale Grundkonzepte f?r Prozessoren....Pages 147-185
Organisationsprinzip des von Neumann Rechners als globales Grundkonzept f?r Rechnerstrukturen....Pages 187-251
Programmierbare Logikbausteine....Pages 253-310
VHDL als Hardware Beschreibungssprache....Pages 311-346
Eingebettete Systeme....Pages 347-366
Back Matter....Pages 367-381

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Das vorliegende Buch ist als Einf?hrung in das Gebiet der Rechnerstrukturen gedacht und wendet sich an Studierende der Informatik und Elektrotechnik am Anfang ihres Studiums, da es sich im wesentlichen an den Lehrinhalten der Vorlesungen zur Technischen Informatik, im Rahmen des Grundstudiums der Informatik, orientiert. Dar?ber hinaus ist das Buch auch an Studierende gerichtet, die sich im Rahmen ihres Nebenfachstudiums mit diesem Themenkomplex auseinandersetzen m?ssen. Aber auch f?r Informatiker und Ingenieure in der beruflichen Praxis bietet das Buch wertvolle Hilfen zum Aufbau und der Wirkungsweise der lokalen und globalen Konzepte von Rechnerstrukturen. Das Buch ist ferner eine Hilfe f?r diejenigen Studierenden, die sich auf eine Informatik-Pr?fung, im Kerngebiet der Technischen Informatik, vorbereiten m?ssen, weshalb in jedem Kapitel einschl?gige Beispielaufgaben eingebettet sind. Somit beinhaltet das Buch eine ganzheitliche Darstellung der Zusammenh?nge der methodisch begr?ndeten Systematik der lokalen und globalen Konzepte von Rechnerstrukturen sowie die daf?r erforderlichen Entwurfsmethoden, damit diese richtig beurteilt und angewandt werden k?nnen, erg?nzt um fallorientierte Beispiele mit starkem Anwendungsbezug. Die Darstellungsebenen zur Rechnerstruktur reichen dabei von der allgemeinen Ebene der abstrakten Informationsdarstellung ?ber die Blockstrukturebene der Funktionseinheiten, bis hin zur Schaltwerkebene und beinhalten in diesem Zusammenhang auch die Ebene der elektrischen Schaltungen und die Ebene des textuellen Entwurfs unter Einsatz von Hardwarebeschreibungssprachen. Das Verst?ndnis f?r diese Zusammenh?nge ist unerl?sslich, um einerseits die technische Realisierung in Hardware zu verstehen und andererseits, bei harten Echtzeitanforderungen, um hardwarenah programmieren zu k?nnen. Insbesondere die heute vorhandene Verf?gbarkeit programmierbarer Logikhardware mit Zehntausenden von Makrostrukturen auf einem einzigen Chip erfordert dedizierte Kenntnisse zu den vorangehend genannten Gebieten, um optimale Anpassungen an die vielf?ltigen Anwendungen zu gew?hrleisten.
Content:
Front Matter....Pages I-XVI
Grundlagen der Informationsdarstellung und Informationsverarbeitung....Pages 1-39
Lokale Grundkonzepte elementarer Schaltungen mit Transistoren und integrierten Schaltkreisen....Pages 41-77
Lokale und globale Grundkonzepte f?r Schaltnetze und Schaltwerke....Pages 79-145
Lokale und globale Grundkonzepte f?r Prozessoren....Pages 147-185
Organisationsprinzip des von Neumann Rechners als globales Grundkonzept f?r Rechnerstrukturen....Pages 187-251
Programmierbare Logikbausteine....Pages 253-310
VHDL als Hardware Beschreibungssprache....Pages 311-346
Eingebettete Systeme....Pages 347-366
Back Matter....Pages 367-381
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