Digitaltechnik 1 (DT1)
Vorlesungsdaten:
| Beschreibung | Einführung in die Digitaltechnik, Entwurf digitaler Systeme |
| Vorlesungsart | 80% Vorlesung und 20% integrierte Übungen als Pflichtfach |
| Studiengang | Bachelorstudiengänge IEB, TIB und MTB |
| Semester | 1 |
| Umfang | 4 SWS / 5 CR |
| Prüfungsmodus | Schriftliche Klausur über 120 Minuten |
| Dozent | Prof. Dr. Willenberg |
| Teilnahmevoraussetzung | Keine |
| Studentischer Arbeitsaufwand | Präsenzstudium 62 h, Vorlesungsnachbereitung 48 h, Hausübungen 40 h |
| Zulassungsvoraussetzungen | Keine |
Inhalte der Vorlesung:
Grundbegriffe der Digitaltechnik
- Zahlensysteme: Stellenwertsysteme, BCD-Zahlendarstellung, Rechnen mit Dualzahlen, Hexadezimalzahlen und BCD-Zahlen
- Codes: Codes für Längen- und Winkelmessung, Codierung alphanumerischer Zeichen, Eigenschaften von Codes
- Schaltalgebra: Grundoperationen, zusammengesetzte Operationen (NAND, NOR, EXOR), Rechenregeln
- Schaltfunktionen: Normalformen, Vereinfachung (KV-Diagramm, Quine/McCluskey), NAND- und NOR-Darstellung
- Schaltnetze: exemplarische Behandlung häufig vorkommender Funktionsbaugruppen (Codewandler, Multiplexer/Demultiplexer, Vergleicher, Rechenschaltungen)
- Speicherglieder: Basis-Flipflops, RS-, D- und JK-FFs, Taktsteuerung (Pegel-, Flankensteuerung), Master-Slave-Prinzip
- Schaltungen mit Flipflops: Zähler (Asynchron-, Synchron-), Frequenzteiler, Register, Schieberegister, synchrone Steuerwerke
Lernziele
- Allgemein: Kennenlernen der digitalen Darstellung und Verarbeitung von Information, Kennenlernen des Entwurfs von Digitalschaltungen, Analyse von Problemstellungen, Einsatz von strukturierten Entwurfsverfahren
- Zusammenhänge mit anderen Modulen: keine
- Kompetenzen / Schlüsselqualifikationen: Die erworbenen fachlichen Kompetenzen gehen aus dem Inhalt hervor. Die methodischen Kompetenzen bestehen in der Fähigkeit zum Entwurf digitaler Schaltungen aus Funktionsbausteinen unterschiedlicher Komplexität (von einfachenVerknüpfungsschaltungen bis zu synchronen Steuerwerken).
- Berufsvorbereitung: Die Studierenden sollen Methoden zur Analyse von Problemstellungen sowie klar strukturierte Vorgehensweisen zum Entwurf von digitalen Systemen kennen lernen.
Literatur
- K.-H. Krauß: Skriptum zur Vorlesung Digitaltechnik 1, mikrocomputertechnik.hs-mannheim.de
- H. Ringshauser: Vorlesungsbegleitende Unterlagen, digitaltechnik.hs-mannheim.de
- K. Beuth: Digitaltechnik, Vogel-Verlag, 11. Auflage
- J. Borgmeyer: Grundlagen der Digitaltechnik, Hanser-Verlag, 2. Auflage
- L. Borucki: Grundlagen der Digitaltechnik, Teubner-Verlag, 5. Auflage
- K. Fricke: Digitaltechnik, Vieweg-Verlag
- Ronald j. Tocci: Digital Systems, Prentice Hall