Überblick

Willkommen auf der Webseite zur Vorlesung "Rechnersysteme und Netze" im Wintersemester 2023. Hier finden Sie die Videos zu den einzelnen Themen und Kapiteln, kommentiert mit Inhaltsübersicht und Hinweisen. Eventuelles zusätzliches Material zu den Übungen oder weiterführenden Links werden ebenfalls hier bereit gestellt.

Bitte beachten Sie auch die folgenden detaillierten Hinweise zum Ablauf der Vorlesung und zur Klausurzulassung.

Ablauf der Vorlesung

Die Vorlesung findet im Hörsaal statt. Jede Woche ist Montags 10:00 bis 10:45 eine halbe Vorlesung, Freitags 11:45 - 13:15 eine ganze. Montags findet dann ab 10:45 direkt danach die Fragestunde zu DML statt, waehrend der auch Fragen zu RSN gestellt werden koennen. Um allen notfalls auch eine Online-Teilhabe zu ermöglichen, sind die Vorlesungsvideos von 2020 immer noch verfügbar. Da es sich um eien Grundvorlesung handelt, hat sich hier inhaltlich wenig geändert. Die Tutorien sind teilweise online, teilweise in Präsenz, und es bleibt Ihnen überlassen, welche Variante Sie bevorzugen. Ab der zweiten Woche gibt es jede Woche ein Übungsblatt zum jeweils vorherigen Inhalt der Vorlesung. Die Inhalte lernt man nicht durch Hinschauen, sondern nur dadurch, dass man sich selber damit auseinandersetzt. Bitte bearbeiten Sie daher die Aufgaben gründlich, es gibt keine bessere Vorbereitung auf die Abschlussklausur.

Die Videos haben den gleichen Inhalt wie die live-Vorlesung im Hörsaal. Es ist nicht notwendig, daß Sie beides anschauen oder besuchen, Sie verpassen nichts, was für die Klausur relevant wäre. Ich werde allerdings manche eher optionalen Inhalte, die ich in Videos ausführlich erkläre, in der Vorlesung teilweise nur kurz behandeln und stattdessen auf das Video verweisen. Dies betrifft ausschließlich vertiefende, nicht klausurrelevante Themen. Die gewonnene Zeit werde ich für mehr Rechenbeispiele nutzen.

Wenn Sie nur online teilnehmen, bleibt natürlich im Prinzip Ihnen überlassen, wie schnell Sie die Vorlesungsvideos studieren, aber empfohlen ist eine Taktung mit der Präsenzvorlesung und den Übungsblättern, wie sie im folgenden aufgeführt ist.

Vorläufiger Zeitplan zur Vorlesung

In der Tabelle unten steht jeweis

0. Woche: 23.-27. Oktober

VL 23.10. RSN 00 - Einführung
Inhalt: Plan der Vorlesung, Organisatorisches
VL 27.10. RSN 01 - Schaltungstechnik I, Abschnitt 1
Inhalt: Einführung, Boolesche Algebra
Übungsblatt: - (Noch keine Übungsgruppen)

1. Woche: 30. Oktober - 3. November

VL 30.10. RSN 01 - Schaltungstechnik I, Abschnitt 2
Inhalt: Boolesche Funktionen
VL 03.11. RSN 01 - Schaltungstechnik I, Abschnitt 3
Inhalt: Gatterlogik
Übungsblatt 1: Etwas Recherche zur Einstimmung

2. Woche: 6.-10. November

VL 06.11 RSN 01 - Schaltungstechnik I, Abschnitt 4A
Inhalt: Feldeffekttransistor
VL 10.11 RSN 01 - Schaltungstechnik I, Abschnitt 4B
Inhalt: Transistorschaltungen
Übungsblatt 2: Schaltalgebra

3. Woche: 13.-17. November

VL 13.11. RSN 02 - Schaltungstechnik II, Abschnitt 1
VL 17.11. RSN 02 - Schaltungstechnik II, Abschnitt 2
Inhalt: Minimierung Boolescher Formeln
Übungsblatt 3: Vollständige Operationenmengen, Gatterlogik

4. Woche: 20. November bis 24. November

VL 20.11. RSN 02 - Schaltungstechnik II, Abschnitt 3 und 4
Inhalt: Programmierbare Logik-Arrays (PLAs), Hardware-Beschreibungssprache (HDL) von Hack
VL 24.11. RSN 03 - Binärarithmetik, Teil 1
Inhalt: Binäre Arithmetik und Implementierung durch Schaltkreise (bis 2.3)
Übungsblatt 4: Minimierung Boolescher Funktionen

5. Woche: 27. November - 1. Dezember

VL 27.11. RSN 03 - Binärarithmetik, Teil 2
inhalt: Binäre Arithmetik für negative Zahlen, die Hack-ALU
VL 1.12. RSN 04 - Sequentielle Logik, Teil 1
Inhalt: Prinzip der Rückkopplung, Takt, SR-Riegel
Übungsblatt 5: PLAs, HDL

6. Woche: 4.-8. Dezember

VL 4.12. RSN 04 - Sequentielle Logik, Teil 2
Inhalt: Prinzip der Rückkopplung, Takt, SR-Riegel
VL 8.12. RSN 04 - Sequentielle Logik, Teil 3
Inhalt: Flip-flops
Übungsblatt 6: Binärarithmetik

7. Woche: 11.-15. Dezember

VL 11.12. RSN 04 - Sequentielle Logik, Teil 4
Inhalt: Schieberegister, Zähler, Speicher
VL 15.12. RSN 04 - Sequentielle Logik, Teil 5
Inhalt: Hardwaresimulation und RAM
Übungsblatt 7: Binäre Multiplikation

8. Woche: 18.-22. Dezember

VL 18.12. RSN 05 - Rechnerarchitektur
Inhalt: Rechnerarchitektur
VL 22.12. Weihnachtspause.
Übungsblatt 8: ALU, Riegel

9. Woche: 08.-12. Januar

VL 08.1. RSN 06 - Maschinensprache und Assembler, Abschnitt 1
Inhalt: Hack-Maschinensprache
VL 12.1. RSN 06 - Maschinensprache und Assembler, Abschnitt 2 und 3
Inhalt: Hack-Assembler
Übungsblatt 9: Flipflops

10. Woche: 15.-19. Januar

VL 15.1. RSN 07 - Virtuelle Maschine, Abschnitt 1
VL 19.1. RSN 07 - Virtuelle Maschine, Abschnitt 2
Inhalt: Übersetzung von Programmiersprachen, Virtuelle Maschine des Hack-Systems
Übungsblatt 10: Hack-Prozessor, Maschinensprache und Assembler

11. Woche: 22.-26. Januar

VL 22.1. RSN 07 - Virtuelle Maschine, Abschnitt 3
VL 26.1. RSN 07 - Virtuelle Maschine, Abschnitt 4
Inhalt: Programmablaufsteuerung, Speichern von Objekten, VM-Simulation
Übungsblatt 11: Assembler und VMs

12. Woche: 29. Jan - 02. Februar

VL 23.1. RSN 08 - Hochsprachen und Compiler, Abschnitt 1 und 2
Inhalt: Grammatik und Parser der Hochsprache Jack
VL 2.2. RSN 08 - Hochsprachen und Compiler, Abschnitt 3 und 4
Inhalt: Jack-Codegenerator für die VM der Hack-Architektur
Übungsblatt 12: VM-Programmierung

13. Woche: 05.-09. Februar

VL 05.2. Im Hoersaal sind diese Woche nur Fragestunden zur Klausurvorbereitung.
VL 09.2. Eventuell Vorrechnen ausgewaehlter Quiz-Aufgaben auf Anfrage.
Videos RSN 09 - Rechnernetze, Abschnitt 1,2
RSN 09 - Rechnernetze, Abschnitt 3
Inhalt: Rechnernetze
Übungsblatt 13: Jack

Zulassung zur Klausur

Die Zulassung zur Klausur erfordert die Bearbeitung von Übungsaufgaben. Konkret müssen Sie eine Mindestzahl von 60% aller Übungsaufgaben "votiert" haben. Votieren heißt hier, daß sie sich bereit erklären, Ihre Lösung in der Übungsgruppe vorzutragen. Außerdem müssen Sie dann am Ende des Semesters auch tatsächlich zweimal vorgetragen haben. Votierungen sind personenbezogen - obwohl ich dringend empfehle, sich in einer Gruppe zusammenzutun und gemeinsam an den Aufgaben zu arbeiten, muß die Lösung jeder einzeln für sich vorbereiten.

Falls Sie an einer Online-Übungsgruppe teilnehmen, macht die Votierung es erforderlich, daß Sie auch technisch zu einem Vortrag in der Lage sind. Sie müssen also z.B. Slides oder Scans Ihrer handschriftlichen Lösung vorher vorbereitet haben. Hierfür werden Latex-Templates bereitgestellt, auf denen sich schon einmal die Übungsaufgaben befinden, welche man dann als Vorlage benutzen kann. Sie brauchen außerdem ein Mikrofon, eventuell auch eine Kamera zum Vortrag. Ich empfehle weiterhin dringend, die Technik vorher einmal mit Freunden auszuprobieren - idealerweise sollten Sie sich vielleicht eine Lerngruppe suchen, innerhalb der Sie die Aufgaben diskutieren und sich gegenseitig helfen können.

Klausurzulassungen, die in den Vorjahren bei mir oder Prof. Borgelt erworben wurden, bleiben bestehen und müssen nicht neu erarbeitet werden. Die Teilnahme am Übungsbetrieb bleibt natürlich trotzdem optional möglich, wobei man den Vortrag bei Votierungen dann möglichst anderen überlassen sollte, die ihn noch brauchen.

Abschlussklausur

Als Arbeitsmaterialien zur Vorbereitung der Abschlussklausur werden hier im laufe des Semesters Probeklausuren und das Quiz aus den letzten Jahren zur Verfügung gestellt.

Notes for English-speaking participants

The main books accompanying the lecture are in English, and we will provide English translations of the final exam. You are allowed to answer the written exam in English. However, the exercise sheets will not be translated, and it is up to your teaching assistant whether you are allowed to present your solutions in English (usually this should be no problem).