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Digitaltechnik und Entwurfsverfahren, SS17, Vorlesung
24: Digitaltechnik und Entwurfsverfahren, Vorlesung, SS 2017, 25.07.2017
Released Friday, 4th August 2017
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24: Digitaltechnik und Entwurfsverfahren, Vorlesung, SS 2017, 25.07.2017
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24 | 0:00:00 Starten0:00:08 Beispiel Folgenerkenner0:01:37 Speziell Schaltwerkbausteine0:03:35 Register0:05:02 4-Bit-Register aus D-Flipflops mit Freigabesignal0:08:04 Schieberegister0:10:21 Serienparallelwandlung0:11:38 Schieberegister mit parallelen Eingängen0:13:13 Schieberegister: Division/Multiplikation mit 20:14:02 Schieberegister: Umlaufspeicher/Ringzähler0:15:07 Konkreter Baustein: 74LS1940:16:10 Betriebsarten des Schieberegisters0:18:11 Zähler0:20:03 Grundlegendes Übergangsdiagramm0:21:35 Schaltsymbole0:22:10 Beispiel: synchroner 3-stelliger Dualzähler0:25:53 Herleitung0:34:17 Asynchrone Zähler (Ripple Counter)0:40:56 Nachteile asynchroner Zähler0:42:21 Partitionieren0:43:11 Programmierbare Bausteine0:44:05 NAND-Gatter im Gate-Array-Entwurfsstil0:48:18 Aufbau eines MPGA (ASIC)0:48:52 MPGA & ASIC: Vor- und Nachteile0:49:40 Prinzipieller Aufbau eines FPGAs0:50:50 Xilinx Virtex FPGA Model0:51:26 FPGAs und MPGAs0:53:07 Der Entwurfsprozess mit FPGAs0:53:42 Entwurf mit FPGAs0:58:02 Schaltnetz und Schaltsymbol0:58:20 Serielle Addition (Papier- und Bleistift-Methode)1:00:07 Carry-Ripple-Addierer1:00:43 Schaltbild: n-Bit Carry-ripple Addierer1:01:23 Probleme1:02:46 Carry-Lookhead-Addierer1:03:07 Berechnung der Überträge aus den Eingangsvariablen1:05:44 Kaskadierung zweier 4-Bit Carry-Lookhead-Addierer
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Digitaltechnik und Entwurfsverfahren, SS17, 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.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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