Computer (eBook)

Rolf Drechsler ist Informatiker und Professor für Rechnerarchitektur an der Universität Bremen sowie Leiter des Forschungsbereichs Cyber-Physical Systems am Deutschen Forschungszentrum für Künstliche Intelligenz (DFKI). Er arbeitet seit über 20 Jahren in Forschung und Lehre im Bereich des Entwurfs von Schaltungen und Systemen. Er hat über 300 wissenschaftliche Arbeiten publiziert und ist Autor und Herausgeber von über 20 Büchern.Andrea Fink studierte Kommunikationswissenschaft und arbeitet als Pressereferentin am DFKI. Sie verfügt über mehrjährige Erfahrung in der Wissenschaftskommunikation und stellt als für den Themenbereich fachfremde Autorin die Verständlichkeit und Anschaulichkeit des Buches sicher.Jannis Stoppe studierte Digitale Medien sowie Informatik. Er arbeitet aktuell als Wissenschaftler am DFKI an der Entwicklung neuer Methoden zur Analyse von abstrakten Systementwurfstechniken, hat dazu international auf Konferenzen und in Fachzeitschriften veröffentlicht und bereitet seine Promotion auf diesem Fachgebiet vor. Desweiteren ist er als Lektor an der Universität Bremen verantwortlich für Vorlesungen und Lehrveranstaltungen im Bereich der technischen Informatik.

Danksagung 6
Inhaltsverzeichnis 7
1 Einleitung 9
2 Alles ist logisch 12
2.1 Was ist Logik? 13
2.2 Computer und Logik 15
2.3 Aussagenlogik 17
2.4 Boolesche Algebra 18
2.5 Des Rätsels Lösung 30
3 Die Hardware 34
3.1 Von-Neumann-Architektur 35
3.2 Transistoren 36
3.3 Logik auf Hardwareebene 42
4 0 und 1 ist nicht genug 47
4.1 Zahlensysteme 48
4.2 Kodierung 50
4.3 Fehlererkennung und -korrektur 56
5 Von der (Rechen-)Aufgabe zum Schaltplan 61
5.1 Addition wie in der Schule 62
5.2 Halbaddierer 64
5.3 Volladdierer 67
5.4 Addierwerk 69
5.5 Logiksynthese 73
6 Wie sage ich es meinem Computer? 81
6.1 Programmiersprachen 83
7 Der Rechnerarchitekt 103
7.1 Die Anforderungsspezifikation 105
7.2 Was wird Hardware, was wird Software? 107
7.3 Optimierung auf Hardwareebene 110
8 Wohin die Reise geht: aktuelle Entwicklungen und visionäre Konzepte 121
8.1 More than Moore: Mehr Funktionalität auf kleinstem Raum 122
8.2 Computer von übermorgen: Quanten oder DNA? 124
9 Zu guter Letzt 129
Sachverzeichnis 131