Praktikum
Spezielle Übungen zum Praktikum
In ausgewählten Übungen zur Vorbereitung des Praktikums werden die Praktikumsaufgabenstellungen besprochen. Schwerpunkte sind die Anwendung der Schaltalgebra, Codierung, Dualzahlen, Zweierkomplementdarstellung, Minimierung von Schaltfunktionen, Entwurf von Rechenwerken und Automaten, Mikrosteuerwerk und der Grundaufbau eines Prozessor.
Übungsleiter: Dr. F. Winkler
Skripte zu den speziellen Übungen zur Praktikumsvorbereitung:
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MUX-Übung: einführende Übung (18.4., 2x19.4., 20.4.)
Inhalte: Grundlagen Gatter, Vorbereitung des MUX-Praktikums, Entwurf eines 4-bit-Multiplexers
Step-By-Step-Anleitung zu ISE (Hilfe zum Selbststudium) -
ALU-Übung: Arithmetik-Logik-Einheit (2.5., 2x3.5., 4.5.)
Inhalte: Minimierung, Zweierkomplement, 1-bit-ALU, 4-bit-ALU -
RW-Übung: Rechenwerk (2x17.5., 18.5.)
Inhalte: 4-bit-Register, 4-bit-Rechenwerk, 4x4 bit RAM -
MP-Übung: Mikroprozessor (30.5., 2x31.5., 1.6.)
Inhalte: Prozessoraufbau, Befehlszähler, Befehlsdekoder, Maschinencode, Assembler-Programm
Praktikum
Im Praktikum wird die Möglichkeit gegeben, die theoretischen Zusammenhänge durch Simulation am Rechner und praktische Versuchsaufbauten mit programmierbaren Logikschaltkriesen nachzuvollziehen.
Die Versuche bauen auf einander auf und müssen in der angegebenen Reihenfolge absolviert werden.
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Simulation in RUD25 3.212/3.213 -
Labor in RUD25 4.309/4.316
Betreuer: F. Winkler, S. Dietzel, R. Naumann, W. Gusew, S. Hager
Laborleiter: M. Günther
Versuche:
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MUX-LAB: Einführungsbeispiel Multiplexer
(nur im Labor RUD25 4.309/4.316)
Anleitung MUX: mux_lab_anl.pdf (Informatik-login erforderlich)
Demodesign MUX: mux4.zip -
ALU-SIM: Arithmetisch-Logische Einheit - Simulation
Anleitung: alu_sim_anl.pdf
Testbench: alu4_tb.zip -
RW-SIM: Rechenwerk - Simulation
Anleitung: rw_sim_anl.pdf
Testbench: rw4_tb.zip -
MP-SIM: Mikroprozessor - Simulation
Anleitung:mp_sim_anl.pdf, MP4-Befehlssatz.pdf
Testbench: mp4_tb.zip
Quellen zum mp4-Assembler Assembler.zip -
MP-LAB: Mikroprozessor - Labor
Anleitung: mp_lab_anl.pdf
Top-level-Design: board_mp4.zip
Vorbereitungen:
Vor Beginn des Einführungsversuches MUX "Multiplexer" benötigen Sie unbedingt einen gültigen Account am Institut für Informatik. Ohne Account ist eine Teilnahme nicht möglich. Für die einzelnen Versuche werden Aufgaben in Goya und auf dieser Webseite veröffentlicht.
Gruppenbildung und Abschluss:
In den Praktikumsgruppen sollen 7 Arbeitsgruppen mit je zwei Studierenden gebildet werden. Die Zweiergruppen können unabhängig von den Übungsgruppen in GOYA gebildet werden. Beachen Sie weitere Hinweise zur Gruppenbildung mit Goya und zur Testierung.
Zeitplan:
Für die Simulations- und Laborversuche gibt es einen festen Zeitplan, entsprechend der Goya-Einschreibung ergeben sich 5 individuelle LAB- und SIM-Termine. Anhand der Gruppennummer können die Termine aus einer Zeile der folgenden Tabelle entnommen werden.
Beipiel: Praktikums-Termine der Gruppe 1: LAB-Termin am 19.4. in Raum 4.309, SIM-Termine am 3.5., 17.5. und 31.5. im Raum 3.213, LAB-Termin am 14.6. im Raum 4.309. Die Simulationslösungen sind jeweils spätestens am 26.4., 10.5., 24.5. 7.6. und 21.6. in Goya abzugeben (5 Testate). Gruppe 2 hat dieselben Termine wie Gruppe 1, jedoch in anderen Räumen 4.316 (LAB) und 3.212 (SIM).
Die konkreten Übungszeiten in den Spalten Ue1 .. Ue4 entsprechen Ihrer persönlichen Übungseinschreibung in Goya und können unabhängig von den Praktikumseinschreibungen gewählt werden.
Nachholetermine:
Versäumte SIM-Termine können individuell in den Räumen 3.212 und 3.213 außerhalb der betreuten Zeiten durchgeführt werden, die Goya-Abgabetermine der Simulationsergebnisse (Lösungen) müssen jedoch eingehalten werden.
Versäumte LAB-Termine können nur nach individueller Vereinbarung mit Herrn Dr. Winkler (fwinkler@informatik.hu-berlin.de) am 28.6. von 17-19 Uhr nachgeholt werden.
Stand: 17.6.2016