Wintersemester 2021/2022

Technische Grundlagen der Informatik 2

Inhalt

Die Vorlesung gibt eine Einführung in den Entwurf digitaler Schaltungen, insbesondere für elektronische Rechner. Basierend auf den Grundlagen aus der Vorlesung ‚Technische Grundlagen der Informatik 1‘ werden Verfahren zur Minimierung von Schaltfunktionen und Schaltnetzen eingeführt. Darauf aufbauend wird der systemische Entwurf von elementaren Schaltwerken (z.B. Zähler oder serielle Codeumwandler) behandelt. Komplexe Schaltwerke werden auf Register-Transfer-Ebene formal beschrieben und daraus der Entwurf in Form von Steuer- und Operationswerken abgeleitet. Neben Schaltwerken für spezielle Aufgaben, wie z.B. Multiplizieren oder Dividieren wird auch der Entwurf einfacher Prozessorarchitekturen betrachtet. Der Entwurf auf Gatter- bzw. Register-Transfer-Ebene erfolgt dabei werkzeugunterstützt am Rechner.

 

In theoretischen Übungen wird der Inhalt der Vorlesung vertieft. In praktischen Laborversuchen werden digitale Schaltungen von elementaren Schaltnetzen und Schaltwerken bis hin zu vollständigen Prozessoren auf programmierbaren Logikchips (FPGAs – Field Programmable Gate Arrays) implementiert und getestet.

Literatur

  • Floyd, T. L.:
    Digital Fundamentals.
    Pearson Education 2014
    ISBN 978-1-29202-562-9

  • Mano, M. M.; Kime, C. R.:
    Logic and Computer Design Fundamentals.
    Pearson Prentice Hall, Upper Saddle River 2007
    ISBN 978-0131989269

  • Roth, C. H.; Kinney, L.:
    Fundamentals of Logic Design.
    Cengage Learning Services 2013
    ISBN: 978-1-133-62848-4

  • Tocci, R.; Widmer, N. S.:
    Digital Systems – Principles and Applications.
    Prentice Hall, Upper Saddle River 2010
    ISBN 978-0135103821

Organisatorisches:

Die Veranstaltung besteht aus der Vorlesung sowie den begleitenden theoretischen und praktischen Übungen.

  • Zulassungsvoraussetzung für die Klausur ist eine erfolgreiche Teilnahme an den praktischen Übungen.

Die Klausur findet im Anschluss an das Wintersemester.