Integrierte Schaltkreise haben in den vergangenen Jahren massiv unsere Umwelt verändert. Rechnersysteme in den verschiedensten Ausprägungen sind integraler Bestandteil des täglichen Lebens geworden. Sie finden sich als Notebooks im Privathaushalt, als Großrechner im Banken- und Versicherungswesen, aber auch als Mikrocontroller in Autos, Eisenbahnen und Flugzeugen, in Handys, Unterhaltungselektronik und in der Medizintechnik. Unabhängig von der Anwendung gibt es jedoch gemeinsame Basiskomponenten, aus denen sich jeder dieser Rechner zusammensetzt. Rechner ‚optimal‘ für eine Zielanwendung zu konstruieren und zu konfigurieren, erfordert ein tiefergehendes Verständnis wie einzelne Schaltungskomponenten aufgebaut und konstruiert sein müssen, aber auch Wissen über die gesamte ‚Rechnerarchitektur‘. Die Vermittlung dieser Fähigkeiten ist eine Kernaufgabe der Technischen Informatik, die die Integration unterschiedlicher Bereiche erfordert. Die vorliegende einführende Darstellung in die Technische Informatik will hierzu einen Beitrag leisten. Sie vermittelt einen Überblick über den prinzipiellen Aufbau und die elementare Funktionsweise moderner Rechner. Dabei wird nicht nur die Software/Hardware-Schnittstelle behandelt, sondern auch auf das Zusammenspiel dieser Komponenten und damit auf die prinzipielle Arbeitsweise eines Prozessors eingegangen.
Inhaltsverzeichnis
– Grundlagen Grundlegende mathematische Begriffe Darstellungen im Rechner Elementare Bauteile Elektronische Schaltungen – Entwurf digitaler Hardware Darstellung Boolescher Funktionen Entwurf zweistufiger Logik Entwurf mehrstufiger Logik Grundlegende Schaltungen – Architektur eines Prozessors Ein einfacher Mikroprozessor Ausbau eines Mikroprozessors zu einem vollwertigen Rechner – Kommunikation Kommunikation innerhalb eines Rechners Fehlertolerante Kodierungen Datenkompression
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