Digitaltechnik und Entwurfsverfahren, SS16, Vorlesung
Karlsruher Institut für Technologie (KIT)
23 episodes
9 months ago
Der Inhalt der Lehrveranstaltung umfasst die Grundlagen der Informationsdarstellung, Zahlensysteme, Binärdarstellungen negativer Zahlen, Gleitkomma-Zahlen, Alphabete, Codes; Rechnertechnologie: MOS-Transistoren, CMOS-Schaltungen; formale Schaltungsbeschreibungen, boolesche Algebra, Normalformen, Schaltungsoptimierung; Realisierungsformen von digitalen Schaltungen: Gatter, PLDs, FPGAs, ASICs; einfache Grundschaltungen: FlipFlop-Typen, Multiplexer, Halb/Voll-Addierer; Rechenwerke: Addierer-Varianten, Multiplizier-Schaltungen, Divisionsschaltungen; Mikroprogrammierung.
Lehrinhalt:
Studierende sollen durch diese Lehrveranstaltung folgende Kompetenzen erwerben:
- Verständnis der verschiedenen Darstellungsformen von Zahlen und Alphabeten in Rechnern,
- Fähigkeiten der formalen und programmiersprachlichen Schaltungsbeschreibung,
- Kenntnisse der technischen Realisierungsformen von Schaltungen,
- basierend auf dem Verständnis für Aufbau und Funktion aller wichtigen Grundschaltungen und Rechenwerke die Fähigkeit, unbekannte Schaltungen zu analysieren und zu verstehen, sowie eigene Schaltungen zu entwickeln,
- Kenntnisse der relevanten Speichertechnologien,
- Kenntnisse verschiedener Realisierungsformen komplexer Schaltungen. Vorlesungsaufzeichnung: http://webcast.kit.edu
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Der Inhalt der Lehrveranstaltung umfasst die Grundlagen der Informationsdarstellung, Zahlensysteme, Binärdarstellungen negativer Zahlen, Gleitkomma-Zahlen, Alphabete, Codes; Rechnertechnologie: MOS-Transistoren, CMOS-Schaltungen; formale Schaltungsbeschreibungen, boolesche Algebra, Normalformen, Schaltungsoptimierung; Realisierungsformen von digitalen Schaltungen: Gatter, PLDs, FPGAs, ASICs; einfache Grundschaltungen: FlipFlop-Typen, Multiplexer, Halb/Voll-Addierer; Rechenwerke: Addierer-Varianten, Multiplizier-Schaltungen, Divisionsschaltungen; Mikroprogrammierung.
Lehrinhalt:
Studierende sollen durch diese Lehrveranstaltung folgende Kompetenzen erwerben:
- Verständnis der verschiedenen Darstellungsformen von Zahlen und Alphabeten in Rechnern,
- Fähigkeiten der formalen und programmiersprachlichen Schaltungsbeschreibung,
- Kenntnisse der technischen Realisierungsformen von Schaltungen,
- basierend auf dem Verständnis für Aufbau und Funktion aller wichtigen Grundschaltungen und Rechenwerke die Fähigkeit, unbekannte Schaltungen zu analysieren und zu verstehen, sowie eigene Schaltungen zu entwickeln,
- Kenntnisse der relevanten Speichertechnologien,
- Kenntnisse verschiedener Realisierungsformen komplexer Schaltungen. Vorlesungsaufzeichnung: http://webcast.kit.edu
22: Digitaltechnik und Entwurfsverfahren, Vorlesung, SS 2016, am 14.07.2016
Digitaltechnik und Entwurfsverfahren, SS16, Vorlesung
1 hour 13 minutes 40 seconds
9 years ago
22: Digitaltechnik und Entwurfsverfahren, Vorlesung, SS 2016, am 14.07.2016
22 |
0:00:00 Starten
0:00:45 Verbale Aufgabenstellung
0:01:36 Technische Randbedingungen
0:02:23 Formalisierung der Aufgabe
0:05:35 Automatengraph
0:06:42 Automatentabelle
0:07:27 Zustandskodierung
0:08:16 Kodierte Ablauftabelle
0:11:55 Ansteuerfunktionen der Flipflops
0:14:03 Ausgabefunktion
0:15:41 Kapitel 4.5 Spezielle Schaltwerkbausteine
0:17:14 4-Bit-Register aus D-Flipflops mit Freigabesignal
0:19:35 Kapitel 4.5.2 Schieberegister
0:24:02 Kapitel 4.5.3 Zähler
0:27:03 Synchroner 3-stelliger Dualzähler
0:30:32 Herleitung
0:36:26 Asynchrone Zähler (Ripple Counter)
0:39:45 Nachteile asynchrone Zähler
0:41:03 Kapitel 4.5.4 Programmierbare Bausteine
0:41:48 NAND-Gatter im Gate-Array-Entwurfsstil
0:44:02 Aufbau eines MPGA (ASIC)
0:46:35 FPGAs
0:50:08 Kapitel 5 Rechnerarithmetik
0:51:27 Addition
0:53:21 Kapitel 5.1.1 Voll- und Halbaddierer
1:00:34 Schaltnetz und Schaltsymbol
1:02:35 Serielle Addition (Papier- und Bleistift-Methode)
1:05:01 Addieren zweier Dualzahlen mit mehreren Stellen
1:06:20 Kapitel 5.1.3 Carry-Lookahead-Addierer
1:07:08 Berechnung der Überträge aus den Eingangsvariablen
1:09:46 Carry-lookahead-Addierer
1:11:43 Anmerkungen
Digitaltechnik und Entwurfsverfahren, SS16, Vorlesung
Der Inhalt der Lehrveranstaltung umfasst die Grundlagen der Informationsdarstellung, Zahlensysteme, Binärdarstellungen negativer Zahlen, Gleitkomma-Zahlen, Alphabete, Codes; Rechnertechnologie: MOS-Transistoren, CMOS-Schaltungen; formale Schaltungsbeschreibungen, boolesche Algebra, Normalformen, Schaltungsoptimierung; Realisierungsformen von digitalen Schaltungen: Gatter, PLDs, FPGAs, ASICs; einfache Grundschaltungen: FlipFlop-Typen, Multiplexer, Halb/Voll-Addierer; Rechenwerke: Addierer-Varianten, Multiplizier-Schaltungen, Divisionsschaltungen; Mikroprogrammierung.
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- basierend auf dem Verständnis für Aufbau und Funktion aller wichtigen Grundschaltungen und Rechenwerke die Fähigkeit, unbekannte Schaltungen zu analysieren und zu verstehen, sowie eigene Schaltungen zu entwickeln,
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- Kenntnisse verschiedener Realisierungsformen komplexer Schaltungen. Vorlesungsaufzeichnung: http://webcast.kit.edu
