Wintersemester: Vorlesung: 2 SWS, Seminar: 2 SWS, 2 Praktikumsversuche
Abschlußleistung: Prüfungsklausur (120 min)
Zulassungsvoraussetzung zur Prüfungsklausur: Erfolgreiche Teilnahme am Praktikum, Teilnahme an der Lehrveranstaltung Digitaltechnik
Einleitung
- Analoge und digitale Signale
- Vergleich analoge und digitale Signaldarstellung
- Prinzip der AD-Wandlung
- Parallele und serielle Informationsverarbeitung
Zahlen
- Zahlensysteme und Umwandlungen
- Fest- und Gleitkommadarstellung
- Darstellung gebrochener Zahlen
- Darstellung vorzeichenbehafteter Zahlen
- Dualarithmetik
Codes
- Definition
- Häufig benötigte Codes
- Fehlererkennbare Codes
- Fehlertollerierbare Codes
Kombinatorische Schaltungen (Analyse)
- Charkteristik kombinatorischer Schaltungen
- Beschreibungsformen kombinatorischer Schaltungen:
- Schaltfunktion, Wahrheitstabelle, Logiksymbole
- Funktionen von einer Binärvariablen
- Funktionen von zwei Binärvariablen
- Analyse von Schaltnetzen
- Disjunktive (DNF) und konjunktive Normalform (KNF)
Häufig benötigte Schaltnetze
- Komparator
- Kodierer, Dekodierer
- Multiplexer, Demultiplexer
- Rechenschaltungen
- ALU
Sequentielle Schaltungen (Analyse)
- Charakteristik von Folgeschaltungen
- Beschreibungsmöglichkeiten sequentieller Schaltungen:
- Zustandsgraph (Mealy-Automat), Zustandsfolge-, Impulsfolgetabelle
Häufig benötigte Schaltwerke
- RS-Basis-FlipFlop (FF)
- Taktsteuerung
- D-FF, JK-FF
- Zähler
- Schieberegister
Kombinatorische Schaltungen (Synthese) I
- Synthese in "Krauser Logik"
- Schaltalgebra
- Schaltungsvereinfachung mit Gesetzen der Schaltalgebra
- Schaltnetzrealisierung bei vorgegebenen Verknüpfungen
Kombinatorische Schaltungen (Synthese) II
- Rechnergestützte Schaltungsvereinfachung nach Quine und McCluskey
- Graphische Schaltungsvereinfachung nach Karnaugh Veitch
Kombinatorische Schaltungen (Synthese) III
- Programmierbare Logikbausteine (PLD)
- Synthese aus DNF: PROM
- Synthese aus minimierten DNF: PAL/GAL
- Multioutputminimierung: PLA
Schaltkreisfamilien I
- Idealer und realer Schalter
- Transistor als Schaltelement
- Binäre Spannungspegel
- Kenngrößen von Logikgattern (Schaltzeiten, Lastfaktoren, Störsicherheit)
- DTL-Schaltkreisfamilie
Schaltkreisfamilien II
- TTL-Schaltkreisfamilie
- Gatter mit offenem Kollektor
- Tristate-Gatter
- NMOS-Schaltkreisfamilie
- PMOS-Schaltkreisfamilie
- CMOS-Schaltkreisfamilie
Halbleiterspeicher
- Aufgabe, Einteilung, serieller und wahlfreier Zugriff
- Serieller Zugriff: Schieberegister, FIFO, LIFO
- Wahlfreier Zugriff:
- Nichtflüchtige Speicher (Festwertspeicher) (ROM)
- Programmierbare Festwertspeicher (PROM)
- Wiederprogrammierbare Festwertspeicher: EPROM, EEPROM
- Flüchtige Speicher (RAM): SRAM, DRAM
Programmierbare Logikschaltkreise
- Einteilung PLD: PROM, EPROM, FPLA, FPGA
- Prinzipieller Aufbau, Programmiertechnologien
- Rechnergestützter Entwurf und Hardwarebeschreibungssprachen (HDL)
Hazards
- Kombinatorische Hazards
- Funktionenhazards
- Strukturhazards
Analog-Digital und Digital-Analog-UmsetzerADU: Prinzip der Umsetzung, Klassifizierung, Beispiele DAU: Prinzip der Umsetzung, Klassifizierung, Beispiele
