Upload
kaye-lester
View
44
Download
3
Embed Size (px)
DESCRIPTION
Technische Informatik II (für Bachelor) INF 1211. Vorlesung 1: Einführung, Historisches Überblick. 07.04.2008 , v4 Prof. W. Adi. Themen: Vorlesungsinhalt und Ziele Geschichtliche Entwicklung. Quellen: Zum Teil aus den Unterlagen „Digitale Systeme“ Prof. Michalik,. - PowerPoint PPT Presentation
Citation preview
Seite 1IDA, Technische Universität Braunschweig Technische Informatik II (INF 1211)
Quellen:Zum Teil aus den Unterlagen „Digitale Systeme“ Prof. Michalik,
Technische Informatik IITechnische Informatik II(für Bachelor)(für Bachelor)
INF 1211INF 1211
Vorlesung 1:Vorlesung 1: Einführung, Historisches ÜberblickEinführung, Historisches Überblick
07.04.2008 , v407.04.2008 , v4
Prof. W. AdiProf. W. Adi
Themen:1. Vorlesungsinhalt und Ziele2. Geschichtliche Entwicklung
Seite 2IDA, Technische Universität Braunschweig Technische Informatik II (INF 1211)
Vorlesungsseite:
Über: http://www.ida.ing.tu-bs.de
IDA, Institut für Datentechnik und KommunikationsnetzeTechnische Universität BraunschweigHans-Sommer-Str. 66D-38106 Braunschweig
Sekretariat im 12. EtageTel: 0531 391 2734
Prof. W. Adi, 11. EtageTel: 0531 391 5298Email: [email protected]
Seite 3IDA, Technische Universität Braunschweig Technische Informatik II (INF 1211)
1. Vorlesungsfolien Powerpoint, PDF2. Übungsfolien Powerpoint, PDF3. Vorlesungskript Als Übergang: Skript (Prof. Michalik)4. Musterklausuren mit Lösungen5. Klausur 2006, 2007 mit Lösung
Vorlesungsunterlagen:
Seite 4IDA, Technische Universität Braunschweig Technische Informatik II (INF 1211)
Literatur:
1. Fundamentals of Digital Logic with VHDL Design, 2/e, Stephen Brown & Zvonko Vranesic, University of Toronto, 2005
2. Synthese und Analyse Digitaler Schaltungen. Mit zahlreichen Aufgaben mit Lösungen (Taschenbuch) Gerd Scarbata (Autor), Oldenbourg Verlag, 2001, ISBN-10: 3486258141, ISBN-13: 978-3486258141
Seite 5IDA, Technische Universität Braunschweig Technische Informatik II (INF 1211)
VorlesungszieleVorlesungszieleHardware für Rechenanlagen
Seite 6IDA, Technische Universität Braunschweig Technische Informatik II (INF 1211)
Die heutigen Personal ComputerDie heutigen Personal Computer
PCPersonalComputer
Mainboard
Seite 7IDA, Technische Universität Braunschweig Technische Informatik II (INF 1211)
Pentium Motherboard (Mainboard)Pentium Motherboard (Mainboard)
CPUCentral Processing Unit
D-RAM
I/O Slots, Busse DruckerAudio USB Tastatur
AnschlussePlattenspeicherDVD, Floppy
Vorlesung TI-1 & TI-II- C-MOS Transistoren- Leitungen
- Gatter, Flip-Flops- Rechenwerk, Automaten- Speicher
Seite 8IDA, Technische Universität Braunschweig Technische Informatik II (INF 1211)
VorlesungszieleVorlesungsziele
ModuleSub-Einheiten
Gatter& Flip-Flops
Transistoren
Technische Informatik I
ElektronischesSystemkonzept
Technische Informatik II
Fabrikation, Physik
Seite 9IDA, Technische Universität Braunschweig Technische Informatik II (INF 1211)
1. Geschichtliche Entwicklung2. Darstellung von Zahlen und Zeichen3. Schaltnetze, Schaltfunktionen4. Schaltalgebra, Realisierungen, Minimierung5. Schaltwerke, Rückkopplungen6. Flipflops, Speicher, Zähler 7. Arithmetische Einheiten, ALUs, Multiplizierer9. Speicher und Adressierungstechniken10. Grundlagen der Rechnerarchitektur11. Moderne Digitale Bausteine12. Moderne Entwurfsmethoden
Vorlesungsihalt:
Seite 10IDA, Technische Universität Braunschweig Technische Informatik II (INF 1211)
Geschichtliche Entwicklung - AntikeGeschichtliche Entwicklung - Antikeca. 5000 v. Chr.
Der Mensch begann mit den ihm von der Natur gegebenen (Rechen‑)Hilfsmitteln, den Fingern. Eine Hand erlaubte ihm also, bis 5 (Quinärsystem), beide Hände bis 10 (Dezimal‑System) zu zählen.
ca. 1100 v. Chr.:
Bequemer und zuverlässiger schon war das dem 5‑Finger‑System verwandte Suan‑Pan‑Verfahren, bei dem die Perlen auf Drähten aufgefädelt waren. Bei den Römern wurde es Abakus genannt. In Hinterasien ist Suan Pan heute noch sehr stark verbreitet.
500 n. Chr.: Die Grundlage für die Entwicklung zum Rechnen. Aus Indien (daher: Hindu-) entstandene Hindu-Arabische-Zahlensystem mit den zehn Ziffern: 0, 1, ... 8, 9. Nach der Rückeroberung Spaniens aus arabischer Herrschaft (1450 n. Chr.) setzte es sich im Abendland schnell durch.Vorteile (im Verg. Z. Römischen Zahlensystem ist die - Einführung der Null: 0 - Einführung der Stellenschreibweise.
Beispiel: Zahl 6804
4 1 = 40 10 = 0 8 100 = 8006 1000 = 6000
Gesamtzahl = 6804
Seite 11IDA, Technische Universität Braunschweig Technische Informatik II (INF 1211)
ca. 5000 v. Chr.ca. 5000 v. Chr.
Quelle:Vortrag Dr. F. Richi
Seite 12IDA, Technische Universität Braunschweig Technische Informatik II (INF 1211)
Sumerer, Akkader, Babylonier, Assyrer 3000 bis 400 v. Chr.
Mesopotamien
Seite 13IDA, Technische Universität Braunschweig Technische Informatik II (INF 1211)
Sumerer und AltägyptenSumerer und Altägypten
Quelle:Vortrag Dr. F. Richi
Seite 14IDA, Technische Universität Braunschweig Technische Informatik II (INF 1211)
36000 3600 600 60 10 6 4 2 11
360
00 =
(60²
x10)
360
0 =
60x6
0=60
²
600
=(6
0x1
0)
60 =
(6x1
0)
Sumerer und AltägyptenSumerer und Altägypten
Quelle:Vortrag Dr. F. Richi
Seite 15IDA, Technische Universität Braunschweig Technische Informatik II (INF 1211)
682=
600 60 10
10
1 1
Sumerer und AltägyptenSumerer und Altägypten
Quelle:Vortrag Dr. F. Richi
Seite 16IDA, Technische Universität Braunschweig Technische Informatik II (INF 1211)
Quelle:Vortrag Dr. F. Richi
Seite 17IDA, Technische Universität Braunschweig Technische Informatik II (INF 1211)
1
2
34
5
6
60 120 180 360
6er System von Babylon6er System von Babylon
Quelle:Vortrag Dr. F. Richi
Seite 18IDA, Technische Universität Braunschweig Technische Informatik II (INF 1211)
R.
R
1
R2
R
R
34
R
5
R
6
.R
R
R
R
R
R
R
Hexagon GeometryHexagon Geometry
Genau 6 Radius teilen den Umfang!
6er System von Babylon6er System von Babylon
Seite 19IDA, Technische Universität Braunschweig Technische Informatik II (INF 1211)
Archaische Schrifttafel aus Mesopotamien (ca. 3000 v. Chr.)
Seite 20IDA, Technische Universität Braunschweig Technische Informatik II (INF 1211)
Archaische Schrifttafel aus Mesopotamien (ca. 3000 v. Chr.)
Die in Proto- Keilschrift verfasste Tafel gehört zu den ältesten Schriftzeugnissen der Welt und enthält Berechnungen der zurHerstellung unterschiedlicher Getreide-Produkte (z.B. vers. Sorten Bier) erforderlichen Ausgangssubstanzen.
Für die Rechnung wurde auf dieser Tafel5 verschiedene, gegensstandsspezifische Zahlenzeichensysteme verwendet.
Für zählbare Getreideprodukte ein Bisexagesimalsystem, für Bierkrüge ein Sexagesimalsystem und zur Kennzeichnung der Getreidemengen in den herzustellenden Produkten.
Für Gerstenschrot und für Malz 3 verschiedene Varianten eines Hohlmasssystems.
Quelle:Vortrag Dr. F. Richi
Seite 21IDA, Technische Universität Braunschweig Technische Informatik II (INF 1211)
ca. 5000 v. Chr.
Der Mensch begann mit den ihm von der Natur gegebenen (Rechen‑)Hilfsmitteln, den Fingern. Eine Hand erlaubte ihm also, bis 5 (Quinärsystem), beide Hände bis 10 (Dezimal‑System) zu zählen.
ca. 1100 v. Chr.:
Bequemer und zuverlässiger schon war das dem 5‑Finger‑System verwandte Suan‑Pan‑Verfahren, bei dem die Perlen auf Drähten aufgefädelt waren. Bei den Römern wurde es Abakus genannt. In Hinterasien ist Suan Pan heute noch sehr stark verbreitet.
500 n. Chr.: Die Grundlage für die Entwicklung zum Rechnen. Aus Indien (daher: Hindu-) entstandene Hindu-Arabische-Zahlensystem mit den zehn Ziffern: 0, 1, ... 8, 9. Nach der Rückeroberung Spaniens aus arabischer Herrschaft (1450 n. (1450 n. Chr.)Chr.) setzte es sich im Abendland schnell durch.Vorteile (im Verg. Z. Römischen Zahlensystem ist die - Einführung der Null: 0 - Einführung der Stellenschreibweise.
Beispiel: Zahl 6804
4 1 = 40 10 = 0 8 100 = 8006 1000 = 6000
Gesamtzahl = 6804
Geschichtliche Entwicklung - NeuzeitGeschichtliche Entwicklung - Neuzeit
Seite 22IDA, Technische Universität Braunschweig Technische Informatik II (INF 1211)
Mathematik und Zahlensystem (Geschichtliche Entwicklung)
Indien
Bagdad
Spanien Athen
Babylon
China
Alexandria
Sumerer
Europa
Seite 23IDA, Technische Universität Braunschweig Technische Informatik II (INF 1211)
Geschichtliche EntwicklungGeschichtliche Entwicklung
Seite 24IDA, Technische Universität Braunschweig Technische Informatik II (INF 1211)
Geschichtliche EntwicklungGeschichtliche Entwicklung
Seite 25IDA, Technische Universität Braunschweig Technische Informatik II (INF 1211)
Geschichtliche EntwicklungGeschichtliche Entwicklung
Seite 26IDA, Technische Universität Braunschweig Technische Informatik II (INF 1211)
Geschichtliche EntwicklungGeschichtliche Entwicklung
Moderne Entwicklung
Seite 27IDA, Technische Universität Braunschweig Technische Informatik II (INF 1211)
Geschichtliche EntwicklungGeschichtliche Entwicklung
Moderne Entwicklung
Seite 28IDA, Technische Universität Braunschweig Technische Informatik II (INF 1211)
Geschichtliche EntwicklungGeschichtliche Entwicklung
Rechner der 1. Generation
Seite 29IDA, Technische Universität Braunschweig Technische Informatik II (INF 1211)
Geschichtliche EntwicklungGeschichtliche Entwicklung
Rechner der 2. Generation
Seite 30IDA, Technische Universität Braunschweig Technische Informatik II (INF 1211)
Geschichtliche EntwicklungGeschichtliche Entwicklung
Rechner der 3. Generation
Seite 31IDA, Technische Universität Braunschweig Technische Informatik II (INF 1211)
Geschichtliche EntwicklungGeschichtliche Entwicklung
Rechner der 4. Generation
Seite 32IDA, Technische Universität Braunschweig Technische Informatik II (INF 1211)
Geschichtliche EntwicklungGeschichtliche EntwicklungRechner der 5. Generation
Mikrocomputer
Seite 33IDA, Technische Universität Braunschweig Technische Informatik II (INF 1211)
“Moore’s Law”:
Number of transistors/chip doublesdoubles every 1.5-2 years
– achieved through miniaturization
Technology Scaling
Investment Better Performance/Cost
Market Growth
Geschichtliche EntwicklungGeschichtliche EntwicklungRechenfähigkeit
Heute ca. 60 nm 45 nm
Seite 34IDA, Technische Universität Braunschweig Technische Informatik II (INF 1211)
Geschichtliche EntwicklungGeschichtliche Entwicklung
Seite 35IDA, Technische Universität Braunschweig Technische Informatik II (INF 1211)
HeuteHeute
Rechner in allen LebensbereicheRechner in allen Lebensbereichefast Ausnahmslos zu findenfast Ausnahmslos zu finden
E-TextE- LearningE- Identifikation.E- MusikE- Intelligenz…