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Fachhochschule Dortmund University of Applied Sciences Einf. in die WI 1 - DV-Infrastruktur WS03/041 Arbeitstitel: DV-Infrastruktur Überblick über die.

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1 Fachhochschule Dortmund University of Applied Sciences Einf. in die WI 1 - DV-Infrastruktur WS03/041 Arbeitstitel: DV-Infrastruktur Überblick über die Lehrveranstaltung Rechnerarchitektur Betriebssysteme Rechnernetze

2 Fachhochschule Dortmund University of Applied Sciences Einf. in die WI 1 - DV-Infrastruktur WS03/042 Rechnerarchitektur Einf. in die Technologie CPU, Instruktionen und Darstellung der Daten Mainboard Speicher IO-Hardware

3 Fachhochschule Dortmund University of Applied Sciences Einf. in die WI 1 - DV-Infrastruktur WS03/043 Betriebssysteme Struktur von Betriebssystemen Programmverwaltung, Prozesse, Threads Speicherverwaltung, virtueller Speicher Dateisysteme Gerätetreiber Prozessynchronisation, Prozesskommunikation

4 Fachhochschule Dortmund University of Applied Sciences Einf. in die WI 1 - DV-Infrastruktur WS03/044 Rechnernetze Netztechnologie Schichtenmodell, Protokolle TCP/IP verteilte Anwendungen, Client-Server-Struktur

5 Fachhochschule Dortmund University of Applied Sciences Einf. in die WI 1 - DV-Infrastruktur WS03/045 Lernziele Verstehen der einschlägigen Technologiebegriffe Kennen der Hardwarestrukturen und deren wichtigste Kenngrößen Verstehen und einfache Bewertung von technischen Neuentwicklungen Verstehen der Betriebssystemstrukturen Fähigkeit zur schnellen Einarbeitung in eine Betriebssystemadministration Verstehen der Technologie und Anwendung eines Rechnernetzes

6 Fachhochschule Dortmund University of Applied Sciences Einf. in die WI 1 - DV-Infrastruktur WS03/046 Noch Lernziele Man wird nicht in die Lage versetzt, professionell in der Hardwareentwicklung Systemprogrammierung Netzadministration tätig zu werden, aber der Einstieg sollte sich einfacher gestalten.

7 Fachhochschule Dortmund University of Applied Sciences Einf. in die WI 1 - DV-Infrastruktur WS03/047 Literatur H.R. Hansen und G. Neumann Wirtschaftsinformatik I Uni-Taschenbücher (UTB) 802 Stuttgart: Lucius und Lucius Ähnliche Veranstaltung im Internet: SS03/index.html

8 Fachhochschule Dortmund University of Applied Sciences Einf. in die WI 1 - DV-Infrastruktur WS03/048 Logische Funktionen Elementarfunktionen UND-Funktion ODER-Funktion Negation Es gibt noch andere Elementarfunktionen, z.B. NOR, NAND, exklusives ODER,...

9 Fachhochschule Dortmund University of Applied Sciences Einf. in die WI 1 - DV-Infrastruktur WS03/049 Logische Funktionen Jede logische Funktion.... kann durch die elementaren Funktionen realisiert werden. Welche genommen werden, ist meist technologisch bedingt. Wie komme ich zu diesen Funktionen: => Vorlesung Theor. Informatik!! Wie realisiere ich diese Funk- tionen durch ein Schaltnetz: => Techn. Informatik

10 Fachhochschule Dortmund University of Applied Sciences Einf. in die WI 1 - DV-Infrastruktur WS03/0410 Beispiel Halbaddierer Ein Schaltnetz zur Addition zweier einstelliger Dualzahlen heißt Halbaddierer.

11 Fachhochschule Dortmund University of Applied Sciences Einf. in die WI 1 - DV-Infrastruktur WS03/0411 Widerstände und Dioden

12 Fachhochschule Dortmund University of Applied Sciences Einf. in die WI 1 - DV-Infrastruktur WS03/0412

13 Fachhochschule Dortmund University of Applied Sciences Einf. in die WI 1 - DV-Infrastruktur WS03/0413

14 Fachhochschule Dortmund University of Applied Sciences Einf. in die WI 1 - DV-Infrastruktur WS03/0414 Gatter UND Gatter UND-Gatter: Wenn alle Eingänge H, dann ist der Ausgang auch H, sonst L.

15 Fachhochschule Dortmund University of Applied Sciences Einf. in die WI 1 - DV-Infrastruktur WS03/0415 UND-Gatter 5 V 0 V 5 V 0 V sperrt durchlässig Die obere Diode verhindert, dass 5 V nach rechts durchgeschaltet wird. Die untere Diode schaltet 0 V nach rechts durch.

16 Fachhochschule Dortmund University of Applied Sciences Einf. in die WI 1 - DV-Infrastruktur WS03/0416 Gatter ODER-Gatter ODER-Gatter: Wenn alle Eingänge L, dann ist der Ausgang auch L, sonst H.

17 Fachhochschule Dortmund University of Applied Sciences Einf. in die WI 1 - DV-Infrastruktur WS03/0417 ODER-Gatter 0 V 5 V 0 V 5 V sperrt durchlässig Die obere Diode verhindert, dass 0 V nach rechts durchgeschaltet wird. Die untere Diode schaltet 5 V nach rechts durch.

18 Fachhochschule Dortmund University of Applied Sciences Einf. in die WI 1 - DV-Infrastruktur WS03/0418 Gatter Negation NEGATION: Wenn Eingang L, dann Ausgang H; wenn Eingang H, dann Ausgang L. Wichtig: Bei der Negation wird der Signalpegel verstärkt.

19 Fachhochschule Dortmund University of Applied Sciences Einf. in die WI 1 - DV-Infrastruktur WS03/0419 Schaltnetzwerk Gatter sind Bausteine, die logische Elementarfunktionen realisieren. Durch Zusammenschalten von Gatterbausteinen entsteht ein Schaltnetzwerk. Ein Schaltnetzwerk realisiert eine logische Funktion: (y1, y2,.., y m ) = f(x1, x2, x3,..., x n )

20 Fachhochschule Dortmund University of Applied Sciences Einf. in die WI 1 - DV-Infrastruktur WS03/0420 Schaltnetz & & & 1 1 1

21 Fachhochschule Dortmund University of Applied Sciences Einf. in die WI 1 - DV-Infrastruktur WS03/0421 Zustand, Speicher, Automat Mit Schaltnetzen allein kann kein Rechner gebaut werden: Die Ergebnisse der Funktionen müssen meist gespeichert werden und sind dann für neue Funktionen Eingangsgrößen. Man nennt das Ganze dann Automat, die gespeicherten Werte stellen den jeweiligen Zustand des Automaten dar. (Zustand neu,Ausgabe) = f (Zustand alt,Eingabe)

22 Fachhochschule Dortmund University of Applied Sciences Einf. in die WI 1 - DV-Infrastruktur WS03/0422 Zustand, Speicher, Automat Automat ==> Automatentheorie, Theoretische Informatik Z1,z2,z3,..

23 Fachhochschule Dortmund University of Applied Sciences Einf. in die WI 1 - DV-Infrastruktur WS03/0423 Elementarer Speicherbaustein Flip-Flop Schaltung a hat zwei stabile Zustände:

24 Fachhochschule Dortmund University of Applied Sciences Einf. in die WI 1 - DV-Infrastruktur WS03/0424 Flip-Flop RS-Flip-Flop (Reset/Set) Die Zeile 00 in der Wertetabelle stellt die Spei- chereigenschaft dar. Die Zeilen 01 und 10 ergeben die Programmierung der Speicherzelle auf die Werte 0 bzw. 1.

25 Fachhochschule Dortmund University of Applied Sciences Einf. in die WI 1 - DV-Infrastruktur WS03/0425 Getaktetes Flip Flop Die Schaltnetze im Computer sind in der Regel getaktet (synchron). C C ist der Taktimpuls, nur solange der Impuls auf H steht, werden die Eingangsdaten S und R durchgeschaltet. zeit

26 Fachhochschule Dortmund University of Applied Sciences Einf. in die WI 1 - DV-Infrastruktur WS03/0426 Informationsdarstellung Ein Flip-Flop hat zwei Werte. Damit kann man zwei verschiedene Zustände oder Werte darstellen. Man nennt diese Informations-menge 1 bit. Muss man N Werte darstellen, so gilt: 2 n >= N, dabei ist n die Zahl der Flip-Flops oder Bits, die zur Darstellung der N Werte nötig sind. Bezeichnung für n: Bitbreite z.B. 53 Werte: 2 6 = 64 >= 53 Es werden 6 Flip- Flops benötigt.


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