Informatik 1. für Studiengang Elektrotechnik/Kommunikationstechnik. Wintersemester 2016/17

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1 Informatik 1 für Studiengang Elektrotechnik/Kommunikationstechnik Wintersemester 2016/17 Prof. Dr. Peter Sobe Prof. Dr. Jens Schönthier Prof. Dr. Thomas Wiedemann HTW Dresden, Fakultät Informatik / Mathematik

2 Informatik-Ausbildung Die Ausbildung für Informatik findet in den Semestern 1 und 2 statt. Informatik 1 im 1. Semester, Wintersemester 2016/2017 Informatik 2 im 2. Semester, Sommersemester

3 Informatik 1 und 2 Inhalte Informatik 1 Grundlagen der Informatik, Programmierung am Beispiel der Programmiersprache C Informatik 2 Objektorientierte Programmierung (C++) und fortgeschrittene Techniken 3

4 Informatik 1 Vorlesung: 3 SWS d.h. rein rechnerisch 1 ½ Doppelstunden je Woche eine Vorlesung in der ersten Woche (Donnerstag) zwei Vorlesungen in der zweiten Woche (Mittwoch und Donnerstag) Übung: 2 SWS eine Übungs-Doppelstunde je Woche drei Termine wöchentlich für unterschiedliche Gruppen Bearbeitung der jeweils aktuellen Übungsblätter 4

5 Informatik 1 - Prüfungsleistungen Während Vorlesungszeit im Wintersemester mit einem schriftlichen Test als Prüfungsvorleistung für Informatik 1 in der 9. Semesterwoche Termin: zur Vorlesungszeit, Donnerstag, , 90 min zum Bestehen sind 50% der erreichbaren Punkte nötig. Je nach Notwendigkeit werden Termine zur Wiederholung des Testats angeboten In der Prüfungsperiode (Februar 2016) Prüfungsklausur 120 min Achtung: Eine Teilnahme an der Prüfung kann erst dann erfolgen, wenn die Prüfungsvorleistung erfolgreich erbracht wurde. 5

6 Informatik 2 Vorschau Informatik 2 im Sommersemester 2017 Hausarbeit als Prüfungsvorleistung Individuelles Computerprojekt, Lösung selbständig Leistungsnachweis durch Vorführung und Erklärung im Labor mit Terminfrist Prüfungsklausur 120 min im Prüfungszeitraum Juli 2017 Auch hier ist die Teilnahme an der Prüfung vom erfolgreichen Erbringen der Prüfungsvorleistung abhängig Die Module Informatik 1 und Informatik 2 bauen aufeinander auf. Sie sind bzgl. der Prüfungen aber nicht voneinander abhängig, d.h. Informatik 2 kann bestanden werden, auch wenn Informatik 1 noch nicht bestanden wurde. 6

7 Vorlesungsfolien und Übungsaufgaben Vorlesungsfolien und Übungsaufgaben als PDF unter Bitte Informatik 1 auswählen. Auf der verlinkten Webseite werden auch Termine, z.b. kurzfristige Änderungen bekannt gegeben Peter Sobe 7

8 Informatik 1 Inhalt 1. Grundlagen der Informatik Grundelemente digitaler Systeme Boolesche Algebra / Aussagenlogik Organisation und Architektur von Rechnern Zahlensysteme und interne Zahlendarstellung Algorithmen, Darstellung von Algorithmen mit Struktogrammen und Programmablaufplänen 2. Programmierung am Beispiel der Programmiersprache C 8

9 2. Programmierung am Beispiel der Programmiersprache C Die Programmiersprache C Programmaufbau, Basisdatentypen, Ausdrücke und einfache Anweisungen, Steuerflusskonstrukte, Unterprogramme, Felder, Zeichenketten, Zeiger, Datentypen Aufzählung und Struktur Speicherverwaltung und Datenstrukturen Ein- und Ausgabe, Dateizugriff Bitlevel-Verarbeitung in C Informatik 1 Inhalt Überblick über Funktionen der C-Standardbibliothek, z.b. mathematische Funktionen 9

10 2. Programmierung am Beispiel der Programmiersprache C Weitere Aspekte: Informatik 1 Inhalt Modularisierung von Programmen Test von Programmen und Fehlersuche 10

11 Literaturempfehlungen (1/2) Für grundlegende Konzepte und Überblickswissen: Schneider, U.; Werner, D. (Hrsg.): Taschenbuch der Informatik. Fachbuchverlag Leipzig mit Carl-Hanser-Verlag, 2007, ISBN für Algorithmierung und Programmierung: Harschneck, A.: Einführung in die Programmierlogik. 3. Auflage, Forkel Verlag, Wiesbaden, 1991, ISBN (Ausgiebige Darstellung von Programmbeispielen mit Struktogrammen) Schwarzenberg, E. : Struktogramme - Aufgaben und Lösungen zur Darstellung von Programmlogik. Franzis Taschenbuch Nr.299, Franzis Verlag 1990, ISBN Echtle, K.; Goedicke, M.: Lehrbuch der Programierung mit Java dpunkt.verlag, 2000, ISBN (trotz Bezug auf Programmiersprache Java sehr nützlich) 11

12 für Programmierung in C: Literaturempfehlungen (2/2) Kernighan, B. W.; Ritchie, D. M.: Programmieren in C, Carl Hanser Verlag/ Prentice Hall, verschiedene Auflagen, z. B. 1990, ISBN ISBN Sedgewick, R.: Algorithmen in C, Addison Wesley, 2. deutscher Nachdruck,1993, ISBN Erlenkötter, H.: C: Programmieren von Anfang an (Taschenbuch). rororo-verlag, 1999, ISBN Isernhagen, R.: Softwaretechnik in C und C++, Hanser Verlag, München, 2001, 1020 Seiten, 3. überarbeitete Auflage, ISBN

13 Einsatz programmierbarer Rechner Als Plattform zur Speicherung und Verarbeitung von Informationen (klassische EDV) Datenbanken Dokumentenspeichersysteme Informationsverarbeitung: ERP-Systeme, Warenwirtschaftssysteme, Bank-Software 13

14 Einsatz programmierbarer Rechner als Hilfsmittel beim Systementwurf, bei der Überwachung, bei der Leistungsdimensionierung Modellierung und Simulation Simulation elektronischer Systeme, z.b. Pspice Simulation Digitaler Logik, z.b. neue Schaltkreise werden vor ihrer Fertigung simuliert Konstruktionswerkzeuge, z.b. CAD, CAE Die Abbildung zeigt ein Simulations- Programm für digitale Schaltungen (Chipmunk, Log) 14

15 Einsatz programmierbarer Rechner Als Bestandteil von Produktionsanlagen /CAM Numerisch gesteuerte Werkzeuge Industrieroboter Halbleiterfertigung Die Abbildung zeigt einen Praktikumsroboter der Firma EPSON Bildquelle: Webseite der HTW Dresden, Fakultät ET, Labore Industrieroboter & Fertigungsautomation 15

16 Einsatz programmierbarer Rechner als Bestandteil von Kommunikationssystemen Digitale Sprach- und Bildübertragung Softwaredefined Radio Vernetzte Automatisierungssysteme Sensornetze als Bestandteil mechatronischer Systeme Rechner (z.b. Signalprozessoren) zur Auswertung der Sensordaten Mikrocontroller zur Steuerung der Aktuatoren z.b. Industrieroboter, Steer-by-Wire-Systeme (Automobile, Baumaschinen, Schiffstechnik) 16

17 Spektrum programmierbarer Rechnersysteme Eingebettete Systeme Mobile Systeme Parallelrechner Chipkarte SPS Smartphone Spielconsole Server Netzwerke Mainframe Supercomputer Arbeitsplatzrechner PC Notebook 17