B.1  Aufgaben aus Kapitel 1

1.
Was bedeuten die Abkürzungen RISC und CISC? Was sind die wesentlichen Unterschiede zwischen RISC und CISC Computern.
RISC = Reduced Instruction Set Computing
Eine RISC-Rechnerarchitektur zeichnet sich dadurch aus, dass die CPU nur einen kleinen Satz von Befehlen hat, die aber dafür in sehr effizienter Weise implementiert sind. Zudem verfügt eine RISC-CPU über einen großen Satz an gleichberechtigten Multi-Purpose-Registern.
CISC = Complex Instruction Set Computing
Im Gegensatz dazu hat eine CISC-CPU nur wenige, aber dafür spezialisierte Prozessorregister und verfügt über einen reichhaltigen Befehlssatz spezialisierter Befehle, die in der CPU in Mikrocode umgesetzt werden.

 
 

2.
Was ist der Unterschied zwischen einer von-Neumann-Architektur und einer Harvard-Architektur?
Bei einer von-Neumann-Architektur werden Speicher, sowie Adress- und Datenbus sowohl für Befehle als auch für Daten verwendet. Im Gegensatz dazu sind diese Bereiche bei der Harvard-Architektur streng getrennt.

 
 

3.
Was sind die Grundkomponenten einer allgemeinen Rechnerarchitektur?
Antwort entnommen aus Wikipedia [Wik08]
ALU (Arithmetic Logic Unit)
Rechenwerk, auch Prozessor oder Zentraleinheit genannt, führt Rechenoperationen und logische Verknüpfungen durch.
Control Unit
- Steuerwerk oder Leitwerk, interpretiert die Anweisungen eines Programmes und steuert die Befehlsabfolge.

 
 

Memory
- Speicherwerk speichert sowohl Programme als auch Daten, welche für das Rechenwerk zugänglich sind.
I/O Unit
- Eingabe-/Ausgabewerk steuert die Ein- und Ausgabe von Daten, zum Anwender (Tastatur, Bildschirm) oder zu anderen Systemen (Schnittstellen).

 
 

4.
Wozu benötigt ein Computer Register?
Ein Register ist eine einzelne Schaltung oder Speicherstelle, an der ein Wert oder eine Adresse zwischengespeichert werden kann. Eine RISC-CPU benötigt beispielsweise für eine Addition zwei Register, eins für jeden Operanden. Nach Ausführung der Addition ist das Ergebnis in einem der Register gespeichert und kann von dort in den Arbeitsspeicher übertragen werden.

 
 

5.
Woher bekomme ich Datenblätter für die verschiedenen Mikrocontroller der MSP430-Serie?
Die Datenblätter sind alle auf der Texas Instruments Webseite verfügbar: http://ti.com/msp430

 
 

6.
Welche integrierten Peripheriekomponenten hat der MSP430F1610? Wodurch unterscheidet dieser Typ sich vom vorgestellten MSP430F149?
MSP430F1610
: 48 General-Purpose-I/O, 12-bit-SAR-ADC, 2x12-Bit-DAC, Analog-Comparator, DMA, Hardware-Multiplier, Supply-Voltage-Supervision, Timer A (3CCR), Timer B (7CCR), Watchdog/Interval, 1x USART (SPI or UART or I2C), 1xUSART (SPI or UART)
MSP430F149
: 48 General-Purpose-I/O, 12-bit-SAR-ADC, Analog-Comparator, Hardware-Multiplier, Timer A (3CCR), Timer B (7CCR), Watchdog/Interval, 2xUSART (SPI or UART)

 
 

7.
Schreibe ein Programm in C, das die Quadratwurzel einer Zahl iterativ numerisch berechnet. Hinweis: Heron Verfahren Xn+1 = Xn+-Xan-
   2
//.... 
float wurzel(float eingabe) 
{ 
floattoleranz = 0.01; 
floatergebnis = 1; 
 do 
  {ergebnis = (ergebnis + eingabe / ergebnis)/2;} 
 while ((ergebnis*ergebnis - eingabe) > toleranz) 
return ergebnis; 
}