Digitaltechnik

Ingenieurwissenschaften und Informatik

Version 17.0 vom 31.08.2022

11B0094

Digital Logic Design

• Elektrotechnik (B.Sc.)
• Elektrotechnik im Praxisverbund (B.Sc.)
• Mechatronik (B.Sc.)
• Lehramt an berufsbildenden Schulen - Teilstudiengang Elektrotechnik (M.Ed.)
• Fahrzeugtechnik (Bachelor) (B.Sc.)
• Maschinenbau (B.Sc.)
• Maschinenbau im Praxisverbund (B.Sc.)

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Durch die zunehmende Digitalisierung aller Lebensbereiche wird die Digitaltechnik immer wichtiger. Dieses Modul führt in die Grundlagen der Digitaltechnik ein, behandelt den methodischen Entwurf und die Analyse kombinatorischer und sequentieller Schaltungen und erläutert die Abbildung einfacher, digitaler Schaltungen auf programmierbare Logik. Zur Beschreibung der digitalen Schaltungen wird eine Hardwarebeschreibungssprache vermittelt.

1 Grundlagen der Digitaltechnik
2 Boolesche Algebra und Logische Funktionen
3 Digitale Grundschaltungen
4 Praktische Realisierung digitaler Schaltungen
5 Hardwarebeschreibung mit VHDL
6 Simulation, Test und Synthese
7 Synchrone Schaltungen und digitale Datenverarbeitungssysteme

Wissensverbreiterung
Nach Abschluss dieses Moduls haben die Studierenden ein Grundwissen über den Entwurf und den Test digitaler Schaltungen und deren Abbildung auf programmierbare Logikbausteine unter Verwendung von Hardwarebeschreibungssprachen.
Wissensvertiefung

Können - instrumentale Kompetenz
Die Studierenden, die dieses Modul erfolgreich studiert haben, sind in der Lage,
- kombinatorische Schaltungen zu analysieren, zu entwerfen und zu optimieren,
- Endliche Automaten zu entwerfen,
- Endliche Automaten als synchrone Schaltungen zu realisieren,
- digitale Datenverarbeitungssysteme für eine vorgegebene Aufgabe zu entwerfen und
- elementare Programmpakete zum Entwurf digitaler Schaltungen anzuwenden.
Können - kommunikative Kompetenz
Nach Abschluss des Moduls können Studierende für eine vorgegebene Aufgabenstellung geeignete Methoden zum Entwurf digitaler Schaltungen auswählen und das Vorgehen zum Entwurf darstellen und diskutieren.
Können - systemische Kompetenz
Nach Abschluss dieses Moduls sind Studierende in der Lage, die Wirkungsweise einer digitaltechnischen Komponente in einem Gesamtsytems zu beurteilen und neue digitale Systeme entsprechend zu spezifizieren und zu implementieren.

Vorlesungen mit Übungselementen, darauf abgestimmtes Laborpraktikum in kleineren Gruppen (maximal 15).

Mathematik 1 (E/Me), Programmierung 1 (E/Me)

Weinhardt, Markus

• Lübke, Andreas
• Lang, Bernhard
• Weinhardt, Markus
• Gehrke, Winfried

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K. Urbanski, R. Woitowitz. W. Gehrke: Digitaltechnik. Ein Lehr- und Übungsbuch. Springer-Verlag, 6. Auflage, 2012.C. Siemers, A. Sikora (Herausgeber): Taschenbuch Digitaltechnik. Fachbuchverlag Leipzig, 3. Auflage, 2014.Peter J. Ashenden: The Designer's Guide to VHDL. Morgan Kaufmann, 2006.D. W. Hoffmann: Grundlagen der Technischen Informatik. Hanser-Verlag München, 4. Auflage, 2014.

Klausur 2-stündig

Experimentelle Arbeit

1 Semester

Wintersemester und Sommersemester

Deutsch