grundlagen_digitaltechnik

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grundlagen_digitaltechnik [2011/01/13 09:19] – Strukturelle Beschreibung beckmanfgrundlagen_digitaltechnik [2025/03/15 15:41] (current) – add video beckmanf
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-==== Grundlagen Digitaltechnik ====+==== Grundlagen Digitaltechnik VHDL ====
  
-=== Inhalt ===+Digitale Schaltungen werden mit Hardwarebeschreibungssprachen wie VHDL oder Verilog beschrieben.
  
-Diese Veranstaltung wendet sich an Studenten der Elektrotechnik im ersten Fachsemester.  +=== VHDL Beispiele === 
-Das Kürzel dieser Veranstaltung im Stundenplan der Hochschule ist E-DT.  +[[dt-code|VHDL Entity/Architecture und strukturelle Beschreibung]]
-Es werden die folgenden Themen behandelt. +
  
-  * Digitale Systeme und Darstellung von Information  +[[dt-code-comb|Combinational Logic]]
-  * Binäre Zahlendarstellung +
-  * Boolesche Algebra +
-  * Kombinatorische digitale Schaltungen +
-  * Zustandsautomaten+
  
-Es gibt für diese Veranstaltung einen Eintrag bei der elektronischen Lernplattform "Moodle" der  +[[dt-code-sequ|Digitaltechnik Grundlagen Code sequentielle Schaltungen]]
-Hochschule Augsburg unter: https://moodle.hs-augsburg.de/course/view.php?id=585+
  
-Ich bitte alle Teilnehmer sich auf der Moodle Plattform als Teilnehmer einzutragen. +[[dt-code-vecnum|Digitaltechnik Grundlagen Code Arrays und Numerik]]
  
-=== Boolesche Theoreme === +[[dt-code-statem|Digitaltechnik Grundlagen Code Automaten und Testbench]]
  
-Ich habe eine {{:dt-boolesche_theoreme.pdf|Übersicht über die Booleschen Theoreme}} aus der Masterarbeit von +[[dt-code-varsig|Digitaltechnik Grundlagen Code Signale und Variablen]]
-Shannon auf diese Seite geladen. Sie können die Theoreme zur Vereinfachung von booleschen Gleichungen anwenden. +
  
-=== VHDL Beispiele === +[[dt-code-congen|Digitaltechnik Grundlagen Code Konstanten und Generics]]
-[[dt-code|Digitaltechnik Grundlagen Code Strukturelle und RTL Beschreibung]]+
  
-[[dt-code-sequ|Digitaltechnik Grundlagen Code sequentielle Schaltungen]] +[[dt-code-funcproc|Digitaltechnik Grundlagen Code Funktionen, Prozeduren und Image Attribut]]
- +
-[[dt-code-vecnum|Digitaltechnik Grundlagen Code Arrays und Numerik]] +
- +
-[[dt-code-statem|Digitaltechnik Grundlagen Code Automaten]]+
  
 [[dt-vhdl-std-library|VHDL IEEE Standard Package]] [[dt-vhdl-std-library|VHDL IEEE Standard Package]]
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 [[dt-vhdl-numeric-std-library|VHDL IEEE Numeric Standard Package]] [[dt-vhdl-numeric-std-library|VHDL IEEE Numeric Standard Package]]
  
-=== Aufgaben === +<html> 
- +<video width="1024" controls> 
-Ich habe einige Aufgaben auf das Wiki geladen:  +<source src="https://caeis.etech.fh-augsburg.de/media/sophie-wilson-micro.mp4" type="video/mp4"> 
- +Your browser does not support this video format. 
-{{:aufgaben-logik.pdf|Aufgaben Logik}}  +</video> 
- +</html>
-{{:aufgaben-logik-lsg.pdf|Aufgaben Logik Lösungen}} +
- +
-{{:aufgaben2.pdf|Aufgaben Teil 2: Zahlen und Arithmetik}} +
- +
-{{:aufgaben2-lsg.pdf|Aufgaben Teil 2: Zahlen und Arithmetik - Lösungen}} +
- +
-{{:aufgaben3.pdf|Aufgaben Teil 3: Arithmetik}} +
- +
-{{:aufgabe3-lsg.pdf|Aufgaben Teil 3 - Lösungen}} +
- +
-{{:dt-aufgabe4.pdf|Aufgaben Teil 4: Timing}} +
- +
- +
-=== Literatur === +
- +
-**Barry Wilkinson, The Essence of Digital Design, Prentice Hall 2000 (verfügbar in der Bibliothek)** +
- +
-Gute Einführung in die Thematik mit Zahlendarstellungen und Grundgattern in den Kapiteln 1 und 2.  +
-Die Vereinfachungstechnik mit KV Diagrammen in Kapitel 3 habe ich in der Vorlesung nicht vorgestellt und sie wird +
-auch praktisch nicht mehr verwendet.  +
-Kapitel 4 gibt eine Einführung in sequentielle Schaltungen. Sie können die ganzen Schaltungen mit  +
-JK Flipflops vergessen. +
-In Kapitel 5 werden Automaten vorgestellt. Hier können Sie die Implementierung mit JK Flipflops vergessen.  +
-In Kapitel 6 werden PLD Schaltungen vorgestellt, die allerdings auch nicht mehr zeitgemäß sind. Die ABEL +
-Sprache wird nicht mehr verwendet.  +
-Kapitel 7 ist eine schöne Einführung in Produktionstests von Schaltungen.  +
- +
-**David A. Patterson, John L. Hennessy, Computer Organization and Design: The Hardware/Software Interface, Morgan Kaufmann 1998** +
- +
-Wer wissen möchte wie ein Computer funktioniert: Das ist das Buch. Kapitel 4 erläutert die Zahlendarstellungen arithmetische Operationen. Das Kapitel gibt auch eine Beschreibung der Floating Point Darstellungen. In Kapitel 5 und 6 wird der Aufbau eines Prozessors inklusive Pipelining erläutert. Das ist wirklich gut. Wer mal die Wörter Branch Hazard und Pipeline Stall erläutert haben möchte ist hier richtig. Kapitel 7 erläutert die Speicherhierarchien mit Cache und virtuellem Speicher. Dann gibt es noch Kapitel mit I/O und Multiprozessorsystemen.  +
-In Appendix B gibt es noch eine kleine Übersicht über Digitaldesign.  +
- +
-**Israel Koren, Computer Arithmetic Algorithms, A K Peters, 2002** +
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-Sehr schönes Buch über Zahlendarstellungen und Algorithmen für die Arithmetik. Wer wissen möchte wie man einen schnellen Addierer oder Multiplizierer baut: hier steht es.  +
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-=== Links === +
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-[[http://dspace.mit.edu/handle/1721.1/11173|Claude Elwood Shannon, Master Thesis: A symbolic analysis of relay and switching circuits, Massachusetts Institute of Technology 1940]] +
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-alternativ aus den Collected Papers: http://www.sigda.org/programs/cadathlon/2007/refs/p4-system.pdf +
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-[[http://www.youtube.com/watch?v=sBHGzRxfeJY|Claude Shannon Juggling]] +
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-[[http://www.youtube.com/watch?v=G5rJJgt_5mg|Claude Shannons Ultimate Machine]] +
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-[[http://www.aec.at/center_exhibitions_area_de.php?id=179|Ausstellung: Claude Shannon auf der Ars Elektronika in Linz 7.10.2010 - 30.1.2011]] +
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-[[http://www.stanford.edu/class/ee104/shannonpaper.pdf|Claude Shannon: Communication in the Presence of Noise,  Proc. IRE Bd.37, 1949, S.10-21]]  +
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-[[http://cm.bell-labs.com/cm/ms/what/shannonday/paper.html|Claude Shannon, A Mathematical Theory of Communication, Bell System Technical Journal, 1948]] +
- +
-[[http://mit.edu/6.933/www/Fall2001/Shannon1.pdf|Eugene Chiu et. al., Student Project Report: Mathematical Theory of Claude Shannon, 2001]]+
  
-[[http://mark.bu.edu/papers/200.pdf.pdf|Radomir Stankovic, Jaakko Astola, Mark Karposvsky, Some historical remarks on switching theory, Proc.Int Workshop on Spectral Techniques,2007]] 
  
  
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  • Last modified: 2011/01/13 09:19
  • by beckmanf