MIN-Fakultät
Fachbereich Informatik
TAMS
Praktikum Rechnerstrukturen
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Praktikum
18.005
WS 06/07
Rechnerstrukturen (Praktikum)
Raum: C-005
Zeit: 4 Termine á 3 Stunden
Veranstalter: Manfred Grove , Bernd Schütz

Termine: Im laufenden Semester (WS 06/07) wird zum zweiten Mal ein Kurs des Rechnerstrukturen-Praktikums durchgeführt. Wir werden sieben Kurse während der Vorlesungszeit anbieten.
Inhalt Das Praktikum soll den Stoff der Rechnerstrukturen-Vorlesung vertiefen. Anhand eines vereinfachten Simulations-Modells wird der prinzipelle Aufbau eines Mikroprozessors behandelt. . Die aktuellen Aufgabenblätter zu den einzelnen Versuchen für das Praktikum finden sich bei den Beschreibungen und hier.

  • Versuch 1 - Mikroprozessorsysteme   pdf
    • Einführung (~0:20h)
    • Multiplexer (~0:15h)
    • Flipflops und Register (~0:20h)
    • Busse und Tristate-Treiber (~0:20h)
    • ALU und Addierer (~0:40h)
    • Speicheransteuerung (~0:40h)
    • Mikroprogrammierte Steuerwerke (~0:20h)

  • Versuch 2 - Mikroprogrammierung des Prozessors  pdf
    • Befehl holen (~0:20h)
    • Befehlsdecodierung (~0:15h)
    • HALT-Befehl (~0:10h)
    • ALU-Befehle (~0:20h)
    • Immediate-, Vergleichsbefehle (~0:20h)
    • Lade-Befehl (~0:30h)
    • Speicher-Befehl (~0:20h)
    • JUMP-Befehl (~0:20h)
    • Branch-Befehl (~0:20h)

  • Versuch 3 - Mikroprogrammierung II; Assemblerebene (einfache Programme auf Assemblerebene)   pdf
    • Bedingte Sprünge (~0:30h)
    • JSR-Befehl, Unterprogrammaufrufe (~0:40h)
    • Betrag (~0:20h)
    • 32-Bit Addition (~0:20h)
    • Länge eines Strings (strlen) (~0:30h)
    • Kopieren eines Strings (strcpy) (~0:30h)

  • Versuch 4 - I/O; Stack; mögliche Erweiterungen der Architektur und/oder des Befehlssatzes   pdf
    • Ansteuerung von LED's (~0:20h)
    • Ansterung eines Terminals (~0:30h)
    • Stack; PUSH/POP (~0:30h)
    • Rekursive Unterprogramme (~1:00h)
    • Erweiterungen (~0:40h)

Ablauf Die Aufgaben werden in Gruppen von je zwei Studierenden an PCs bearbeitet. Die Aufgabenzettel dienen dabei als Praktikumsprotokoll und werden wärend der Bearbeitung ausgefüllt.
Die Teilversuche bauen inhaltlich aufeinander auf und sind sequentiell zu bearbeiten. Zu jedem Termin sind alle Unterlagen (auch zu den vorhergehenden Aufgaben) mitzubringen, da diese als Nachschlagewerk benötigt werden.

Die häusliche Vorbereitung der Praktikumsaufgaben ist zwingend erforderlich, da sich der Zeitrahmen zur Bearbeitung der Aufgaben an den benötigten Arbeitszeiten am Meß-PC orientiert. Der im Praktikum verwendete Simulator HADES steht in der aktuellen Version Hades.zip zum Download bereit, Anleitung und Referenzkarte gibt es hier. Sollten bei der häuslichen Vorbereitung unüberwindliche Probleme oder Verständnisschwierigkeiten auftreten, die sich auch nach intensivem Literatustudium nicht lösen lassen, so stehen die Veranstalter gerne helfend zur Seite.

Erfahrungen aus vergangenen Semestern haben gezeigt, daß Gruppen, die zum ersten Termin unvorbereitet erschienen sind, den dadurch begründeten zeitlichen Rückstand meist nicht mehr aufholen konnten. Unvorbereitete Teilnahme am Praktikum belegt somit einen Platz, mit nur mässiger Chance, das Praktikum erfolgreich abzuschliessen. Dies bindet unnötig Betreuungskapazitäten und nimmt bei hoher Nachfrage anderen Studierenden die Möglichkeit, am Praktikum teilzunehmen.

Anmeldung Über STINE.
Formalia

Die Scheinkriterien werden zu Beginn der Veranstaltung bekanntgegeben, zum Nachlesen stehen sie auch im ersten Bogen der Versuchsunterlagen.
Die Mitnahme von im Praktikum erstellten Lösungen in digitaler Form ist nicht möglich.

Eine gründliche Vorbereitung der Praktikumsaufgaben zum jeweiligen Termin (auch zum 1.Termin!!) ist zwingend erforderlich!
Das Mitbringen von Lösungen in elektronischer Form ist dabei nicht zulässig. Die Lösungen sind jedoch so klein, daß dies auch nicht erforderlich ist.

Gruppen mit mehr als 18 Teilnehmern sind technisch nicht möglich (9 Arbeitsplätze á 2 Personen), Gruppen mit weniger als 8 Teilnehmern können wegen des Mangels an Betreuungskapzität nicht durchgeführt werden.

TESTER
Ansprechpartner Manfred Grove und Bernd Schütz.
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Impressum
28.08.2003
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http://tams-www.informatik.uni-hamburg.de/lehre/ws2005/praktika/rechprak/rechpra.html