[[grundlagen_digitaltechnik]]

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grundlagen_digitaltechnik [2011/04/07 12:21]
beckmanf VHDL Konstanten und Generics eingefügt
grundlagen_digitaltechnik [2024/03/18 19:25] (current)
beckmanf Comb
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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  +
-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.  +
- +
-=== Boolesche Theoreme ===  +
- +
-Ich habe eine {{:​dt-boolesche_theoreme.pdf|Übersicht über die Booleschen Theoreme}} aus der Masterarbeit von +
-Shannon auf diese Seite geladen. Sie können die Theoreme zur Vereinfachung von booleschen Gleichungen anwenden.  +
- +
-=== VHDL Beispiele === +
-[[dt-code|Digitaltechnik Grundlagen Code Strukturelle und RTL Beschreibung]]+
  
 [[dt-code-sequ|Digitaltechnik Grundlagen Code sequentielle Schaltungen]] [[dt-code-sequ|Digitaltechnik Grundlagen Code sequentielle Schaltungen]]
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 [[dt-code-vecnum|Digitaltechnik Grundlagen Code Arrays und Numerik]] [[dt-code-vecnum|Digitaltechnik Grundlagen Code Arrays und Numerik]]
  
-[[dt-code-statem|Digitaltechnik Grundlagen Code Automaten]]+[[dt-code-statem|Digitaltechnik Grundlagen Code Automaten ​und Testbench]]
  
 [[dt-code-varsig|Digitaltechnik Grundlagen Code Signale und Variablen]] [[dt-code-varsig|Digitaltechnik Grundlagen Code Signale und Variablen]]
  
 [[dt-code-congen|Digitaltechnik Grundlagen Code Konstanten und Generics]] [[dt-code-congen|Digitaltechnik Grundlagen Code Konstanten und Generics]]
 +
 +[[dt-code-funcproc|Digitaltechnik Grundlagen Code Funktionen, Prozeduren und Image Attribut]]
  
 [[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 === 
- 
-Ich habe einige Aufgaben auf das Wiki geladen: ​ 
- 
-{{:​aufgaben-logik.pdf|Aufgaben Logik}} ​ 
- 
-{{:​aufgaben-logik-lsg.pdf|Aufgaben Logik Lösungen}} 
- 
-{{:​aufgaben2.pdf|Aufgaben Teil 2: Zahlen und Arithmetik}} 
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-{{:​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}} 
- 
-{{:​dt-aufgabe4-lsg.pdf|Aufgaben Teil 4 - Lösungen}} 
- 
- 
-=== 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** 
- 
-Sehr schönes Buch über Zahlendarstellungen und Algorithmen für die Arithmetik. Wer wissen möchte wie man einen schnellen Addierer oder Multiplizierer baut: hier steht es.  
- 
-=== Evaluation === 
- 
-{{:​dt-evaluation-ws2010_2011.pdf|Evaluation der Vorlesung im WS 2011/2011}} 
- 
-=== Links === 
- 
-[[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]] 
- 
-alternativ aus den Collected Papers: http://​www.sigda.org/​programs/​cadathlon/​2007/​refs/​p4-system.pdf 
- 
-[[http://​www.youtube.com/​watch?​v=sBHGzRxfeJY|Claude Shannon Juggling]] 
- 
-[[http://​www.youtube.com/​watch?​v=G5rJJgt_5mg|Claude Shannons Ultimate Machine]] 
- 
-[[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]] 
- 
-[[http://​www.stanford.edu/​class/​ee104/​shannonpaper.pdf|Claude Shannon: Communication in the Presence of Noise, ​ Proc. IRE Bd.37, 1949, S.10-21]] ​ 
- 
-[[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: 2011/04/07 12:21
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