Digitale Systeme

Ingenieurwissenschaften und Informatik

Version 6.0 vom 15.08.2019

11M0497

Digital Systems

Elektrotechnik (Master) (M.Sc.)

5

Das Modul befasst sich mit dem systematischen Aufbau digitaler Hard-/Softwaresysteme und deren Realisierung mittels moderner, programmierbarer "System on Chip"-Bausteine (SoC) aus Prozessorsystem und programmierbarer Logik. Der Schwerpunkt liegt auf dem Entwurf leistungsfähiger Hardwarekomponenten mit Schnittstellen zur Software.Nach Abschluss des Moduls kennen die Studierenden Vorgehensweisen zum Entwurf leistungsfähiger Hardwarekomponenten zur Datenverarbeitung, können diese realisieren und in eine Softwareumgebung einbinden.

1. Einführung
2. VHDL Vertiefung
3. Test, Testbenches
4. Zielarchitekturen
5. Entwurfsprozess
6. Grundstrukturen
7. Algorithmensynthese
8. HW-SW_Integration

Wissensverbreiterung
Nach Abschluss des Moduls haben die die Studierenden theoretischen Kenntnisse und praktische Erfahrungen zum modularen Aufbau komplexer, digitaler Systeme. Sie können Hardwarekomponenten mithilfe von Beschreibungssprachen entwerfen, diese testen und auf programmierbare Hardware abbilden. Sie verstehen, wie Komponenten in die programmierbaren Systeme eingebunden und der Software zugänglich gemacht werden.
Wissensvertiefung
Die Studierenden kennen nach Abschluss des Moduls die Vorgehensweisen zum Entwurf von Hardwarekomponenten und deren Umsetzung mittels Beschreibungssprachen. Sie kennen die Regeln, die bei der Abbildung von Hardwarebeschreibungen auf Hardware zu beachten sind. Sie sind in der Lage digitale Systeme auf unterschiedlichen Ebenen zu testen.
Können - instrumentale Kompetenz
Nach Abschluss des Moduls sind die Studierenden in der Lage, geeignete Entwurfsprizipien auszuwählen, diese beim Entwurf digitaler Systeme anzuwenden und in allen Ebenen des Entwurfs geeignete Programmpakete einzusetzen.
Können - kommunikative Kompetenz
Die Studierenden, die dieses Modul erfolgreich absolviert haben, sind in der Lage eine Aufgabenstellung zu analysieren, diese in geeignete Teilaufgaben zu zerlegen, verschiedene Lösungsmöglichkeiten aufzuzeigen und ein Vorgehen zur Bearbeitung der Aufgabe vorzuschlagen.
Können - systemische Kompetenz
Die Studierenden sind in der Lage ein digitales System für eine vorgegebene Aufgabenstellung systematisch und professionell zu entwerfen. Dies umfasst den Entwurf und Test der Teilkomponenten und deren konkrete Abbildung auf programmierbare SoC-Bausteine.

Vorlesungen, Labore in kleinen Gruppen (maximal 15), Abschlußprojekt

Programmieren 1+2, Digitaltechnik, Mikrorechnertechnik, Digitale Signalverarbeitung

Lang, Bernhard

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

5

C. Siemers, A. Sikora (Herausgeber): Taschenbuch Digitaltechnik. Fachbuchverlag Leipzig, 2014.W. Gehrke, M. Winzker, K. Urbanski, R. Woitowitz: Digitaltechnik. Springer-Vieweg-Verlag Berlin, Heidelberg 2016.J. Reichardt, B. Schwarz. VHDL-Synthese: Entwurf digitaler Schaltungen und Systeme. De Gruyter Oldenbourg, 2015.D.M. Harris, S.L. Harris: Digital Design and Computer Architecture. Elsevier Ltd, Oxford, 2012.R.H. Katz: Contemporary Logic Design. Addison-Wesley-Longman, 2004.P. Molitor, J. Ritter: VHDL, Eine Einführung. Pearson Studium, 2004.P.J. Ashenden: The Designer's Guide to VHDL. Morgan Kaufmann, 1995.

• Projektbericht, schriftlich
• Mündliche Prüfung

Experimentelle Arbeit

1 Semester

Nur Wintersemester

Deutsch