Computational Foundations II

Worum geht's

Du lernst, wie Computer von der Hardware-Ebene aus aufgebaut sind: elektronische Digitalschaltungen, grundlegende Bausteine von Rechnern und einfache Mikrocontroller-Systeme. Darauf aufbauend erkundest Du Low-Level-Programmierung für Echtzeit- und eingebettete Systeme sowie spezielle Hardware (z. B. GPUs, FPGAs) und wie Software-Design- und Verteilungsprinzipien auch in solchen Umgebungen helfen.

Was du danach kannst

• Verständnis digitaler Schaltungen und Grundbausteine (Taktgeber, Flip-Flops, Addierer)
• Kenntnis einfacher Mikrocontroller-basierter Computer (Atmel/Arduino) und Bussysteme (I2C, SPI)
• Fähigkeit zur Low-Level-Programmierung in Echtzeit- und eingebetteten Domänen
• Einsatz spezieller Hardware (GPUs, FPGAs) und zugehöriger Programmierparadigmen
• Anwenden von Entwurfsmustern aus verteilten Systemen und Objektorientierung ohne Sprachunterstützung
• Bewusstsein für Software-Qualitätsaspekte: Performance, Ressourcensharing, Sicherheit, Safety, Fehlertoleranz

Aus was das Modul besteht

• VorlesungVermittlung der Theorie elektronischer Digitalschaltungen, Mikrocontroller-Architekturen und Softwarekonzepte
• ÜbungenAnwendung und Vertiefung der Vorlesungsinhalte durch praktische Beispiele und Diskussion

Lehrmethode

• VortragEinführung und Erklärung der Konzepte
• PräsentationStrukturierte Darstellung von Inhalten und Beispielen
• DiskussionKlärung von Fragen und Vertiefung durch Interaktion
• ÜbungenPraktisches Anwenden und Festigen des Wissens