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Entwurf digitaler Systeme

Beschreibung
Modulbezeichnung: Entwurf digitaler Systeme (Bachelor), Digitale Systeme (Master MS)
Kürzel: ED (Bachelor), DSY (Master)
Fachnummer FNR: 5115 (Bachelor), 5611 (Master)
Studiengang: Elektrotechnik (B.Sc.)
Technische Informatik (B.Sc.)
Semester: 3. Semester Bachelor-Studiengänge ET/TI , 7.Semester Master-Studiengang Mechatronsiche Systeme
Modulverantwortliche(r): Prof. Dr. Volker Lohweg
Dozent(in): Prof. Dr. Volker Lohweg, Praktikum: Dipl.-Ing. Gerhard Windmeier
Sprache: deutsch
Zuordnung z. Curriculum: Elektrotechnik (B.Sc.), Pflichtmodul
Technische Informatik (B.Sc.), Pflichtmodul
Master Mechatronische Systeme (M.Sc.), maschintentechnischer Zugang (Nivellierungsfach), Pflichtmodul
Lehrform / SWS: Vorlesung / 2 SWS
Praktikum / 2 SWS
Arbeitsaufwand: 150 h = 60 h Präsenz- und 90 h Eigenstudium
Kreditpunkte: 5 CR
Voraussetzungen: Mathematik 1, 2, 3, 4; Grundgebiete der Elektrotechnik
Programmiersprachen
Lernziele,
Kompetenzen: Eigenständige Entwicklung von kombinatorischen und sequentiellen Schaltungen, Methodenkompetenz im Systementwurf.
Inhalt: Einordnung digitaler Systeme, Umgang mit verschiedenen Zahlensystemen und Codes, Berechnung binärer Gleichungen mit Boolescher Algebra, einfache logische Schaltungen verstehen und optimieren, kombinatorische Schaltungen generieren und optimieren, sequentielle Schaltungen generieren und optimieren, Zähler, Teiler, Rechenschaltungen, endliche Automaten (Finite State Machines), programmierbare Logikbausteine. Hazard-Analyse, Zähler, und Zustandsautomaten-Design in VHDL.
Studien-
Prüfungsleistungen:
Klausur, benotet.
Die Note entspricht der Note für das Modul.
Medienformen: Datenprojektor, Tafel, Folien, Skript Grundlagen der Digitaltechnik-Verbundstudium NRW, Skript Entwurf digitaler Systeme.
Literatur:
  • Lohweg, V.: Grundlagen der Digitaltechnik, [Düsseldorf] : NRW, Ministerium für Wiss. und Forschung, [Red.: Institut für Verbundstudien der Fachhochschulen Nordrhein-Westfalens - IfV NRW], Band 1 - 4, 621.39 [DDC22ger], Sachgruppe 620 Ingenieurwissenschaften ; 004 Informatik, 2012
  • Künzli, M. V.: Vom Gatter zu VHDL - Eine Einführung in die Digitaltechnik, 3. Auflage, vdf Hochschulverlag der ETH, Zürich 2007.
  • Urbanski, K.; Woitowitz, R.: Digitaltechnik, 5. Auflage, Springer-Verlag, Berlin und Heidelberg 2007.
  • Herrman, G.; Müller, D.: ASIC - Test und Entwurf, 1. Auflage, Fachbuchverlag Leipzig im Carl Hanser Verlag, München 2004.
  • Scarbata, G.: Synthese und Analyse Digitaler Schaltungen, 2. Auflage, Oldenbourg, München und Wien 2001.
  • Tietze, U.; Schenk, Ch.: Halbleiterschaltungstechnik, 13. Auflage, Springer-Verlag, Berlin und Heidelberg 2009.
  • Beuth, K.: Digitaltechnik, 13. Auflage, Vogel-Verlag, Würzburg 2006.
Text für Transcript: Digital Design
Goal: Be able to design basic digital circuits with adequate methodologies. Contents: Basic designs of combinatorial logic, optimization methods like K-Map, Quine-McClusky and Espresso, sequential logic design like counters, sequencers and finite state automata, basics on programmable logic circuits, Hazard analysis, counters, and state machines design in VHDL.