NUMMER: | 211014 |
KÜRZEL: | TI2 |
MODULBEAUFTRAGTE:R: | Prof. Dr. Amir Moradi |
DOZENT:IN: | Prof. Dr.-Ing. Amir Moradi |
FAKULTÄT: | Fakultät für Informatik |
SPRACHE: | Deutsch |
SWS: | 4 SWS |
CREDITS: | 5 CP |
ANGEBOTEN IM: | jedes Sommersemester |
LINK ZUM VORLESUNGSVERZEICHNIS
Hier entlang.
PRÜFUNGEN
FORM: | schriftlich |
TERMIN: | Siehe Prüfungsamt. |
LERNFORM
Vorlesung (als Folien und Tafelvortrag) und Übungen, bei denen die vorgestellten Konzepte und Techniken praktisch umgesetzt werden, teilweise mit Rechnerübungen.
LERNZIELE
Nach dem erfolgreichen Abschluss des Modulshaben die Studierenden umfassende Kenntnisse in den folgenden Bereichen erworben: Boolesche Algebra, Struktur und Funktionalität digitaler Grund-schaltungen, Kostenoptimierung digitaler Funktionsgruppen, Techniken zur taktsynchronen Verarbeitung von Daten, Kodierung und Verarbeitung von Daten, Struktur und Funktionalität solcher Grundfunktionalitäten, die insbesondere zentrale Bestandteile in Mikroprozessorarchitekturen und deren Umgebung sind
verstehen die Studierenden die schaltungstechnischen Möglichkeiten und Grenzen moderner CMOS-Logikstrukturen, die als Richtlinien für den Wissenstransfair dienen
können die Studierenden die aktuellen Entwicklungstrends in einer sich rasant entwickelnden digitalen Anwendungswelt besser verstehen und analysieren
sind die Studierenden in der Lage, zukünftige Entwicklungen in den Integrationstechnologien und damit in der Digitaltechnik selbst bezüglich ihrer Möglichkeiten und Grenzen einzuschätzen
INHALT
Die Lehrveranstaltung gibt einen systematischen Überblick über die folgenden Themengebiete:Historischer Rückblick und Motivation
Boolesche Algebra, minimale Schaltungen auf Basis von NAND und NOR
Gatterlaufzeiten, Timing-Analyse, kritischer Pfad
Zahlensysteme, Zahlenkodierungen, Fehlererkennung und Korrektur, Fest- und Fließkommadarstellungen
Rechenschaltungen, arithmetisch logische Einheit (ALU),
Flankendetektoren, bi-, mono- und astabile Schaltungen, transparente und nicht-transparente Flip-Flops (FF)
Frequenzteiler, Zahler (asynchron, synchron), Automaten, Schieberegister
Speicher: S-RAM, D-RAM, ROM, … (Aufbau und Organisationsformen)
taktsynchrone Techniken zur Datenverarbeitung
ALU in Umgebungen zur Mikroprogrammierung
Konzepte zur serielle Datenübertragung
Grundlagenidee von A/D- und D/A-Wandlern
Konzept: skalierbare Standard-Logik-Zellen, CMOS-Logik
Übersicht: Logikanalyse, Tools zur Logikanalyse, HDL Entwurfssprachen
Mooresches Gesetz
VORAUSSETZUNGEN CREDITS
Bestandene Modulabschlussprüfung und erfolgreiche Teilnahme an den Übungen
EMPFOHLENE VORKENNTNISSE
Inhalte des Moduls Mathematik 1 – Grundlagen. Vorausgesetzt wird ein generelles Interesse an technischen Systemen, die Fähigkeit zu strukturieren, algorithmischem Denken sowie die Fähigkeit zum Erfassen von komplexen Abhängigkeiten und Interaktionsmustern.
LITERATUR
1. P. Peter: „Digitaltechnik I. Grundlagen, Entwurf, Schaltungen“, Hüthig Verlag2. F. Klaus: „Digitaltechnik Lehr- und Übungsbuch für Elektrotechniker und Informatiker“, Vieweg Verlag
3. J. Becker und HM. Lipp: „Grundlagen der Digitaltechnik“, Oldenbourg Verlag