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Grundlagen der Digitaltechnik

Ziel der Veranstaltung ist es, die grundlegenden Kenntnisse der Vorgaenge in einem Prozessor zu vermitteln. So ist die gesammte Veranstaltung darauf ausgerichtet am Ende einen funktionierenden Miniprozessor aufzubauen. Alle bekannten Einheiten eines Prozessors werden sukzessive aufgebaut und zusammengestellt. Am Ende findet sich neben dem Rechenwerk, dem Leitwerk und einer Adresseinheit auch weitere externe Einheiten wie I/O und Hauptspeicher im Modell.

Da von keinen Vorkenntnissen ausgegangen wird, werden im ersten Schritt die grundlegenden Kenntnisse in der Elektrik vermittelt, soweit sie fuer das Verstaendniss der Digitalelektronik notwendig sind. Weitere Themen umfassen die Schaltalgebra mit den praktischen Anwendungen der Schaltnetze und Schaltwerke. Speicherglieder (Flipflops) werden ebenfalls behandelt wie hardware-programmierbare Bausteine.

Evaluation der Veranstaltung

Die Veranstaltung umfasst 2SWS Vorlesung sowie 2SWS Uebung. Der Leistungsnachweis erfolgt in Form einer Klausur. Die erfolgreiche Teilnahme an der Klausur ist Voraussetzung fuer den Besuch des Hardwarepraktikums. Die Veranstaltung ist eine Pflichtveranstaltung fuer den Studiengang Bachelor Informatik und eine Wahlpfichtveranstaltung fuer den Studiengang Bachelor CV.




Beispiel fuer eine arithmetisch-logische Einheit (ALU)



Inhalt der Vorlesung:

Grundlagen der Elektrik
boole'sche Algebra
Schaltalgebra
Schaltfunktionen
Schaltnetze
Analyse, Synthese
Codierer, Addierer, Komparatoren
Multiplexer
Arithmetisch-Logische Einheit
Speicherglieder
Basis FlipFlop
RS,D,JK-FlipFlops
Master--Slave
Zustands/Flankensteuerung
Schaltwerke
Automaten
Analyse, Synthese
Realisierung
programmierbare Bausteine
Schaltnetze
Schaltwerke
Entwicklung eines Mini--Prozessor


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