Digitaltechnik 1 (DT1)

 

Vorlesungsdaten:

BeschreibungEinführung in die Digitaltechnik, Entwurf digitaler Systeme
Vorlesungsart80% Vorlesung und 20% integrierte Übungen als Pflichtfach
StudiengangBachelorstudiengänge IEB, TIB und MTB
Semester1
Umfang4 SWS / 5 CR
PrüfungsmodusSchriftliche Klausur über 120 Minuten
DozentProf. Dr. Willenberg
TeilnahmevoraussetzungKeine
Studentischer ArbeitsaufwandPräsenzstudium 62 h, Vorlesungsnachbereitung 48 h, Hausübungen 40 h
ZulassungsvoraussetzungenKeine

 

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

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