FH Digitaltechnik

Kein Teil und keine Teilfunktion ist ohne gleichzeitige Einsicht in die Leistung aller übrigen verständlich, keiner kann vor den anderen analysiert werden. Diese Tatsache drückt sich sehr deutlich auch darin aus – wie bei jeder lehrhaften Darstellung einer derartigen Systemganzheit, die ja notwendigerweise bei irgendeinem Zipfel beginnen muß –, daß der Lehrende sich dauernd in die Zwangslage versetzt sieht, auf andere, noch nicht erklärte Teile vorzugreifen und sie in einer eigentlich völlig unberechtigten Weise als bekannt vorauszusetzen.... Der Lehrer hofft dabei gewissermaßen, der Schüler werde sich unter den vorweggenommenen Ausdrücken, die ihm ja noch keineswegs Begriffe bedeuten, vorläufig etwas wenigstens annähernd Richtiges vorstellen und in seiner Vorstellung des zu erklärenden Systemganzen den Platz für die nachzuliefernde Erklärung des vorweggenommenen Teiles offenhalten.

Konrad Lorenz

Eines der einfachsten Fächer: nur Nullen und Einsen ...

Die Welt ist analog. Informationsverarbeitung und -speicherung findet aber vorwiegend digital statt. Eine gewisse Ausstattung an Grundkenntnissen gehört deshalb einfach dazu -- und zwar von Anfang an.

Die Lernziele:

Unbedingt erforderliche Grundkenntnisse als Voraussetzung, um künftige Lehrinhalte verstehen zu können.
Grundlagen der Informatik (1). Wer programmieren will, sollte wissen, wie die elementaren Datenstrukturen aussehen und was in der Maschine abläuft.
Grundlagen der Informatik (2). Einführung in die formale Logik. Auch das ist eine Voraussetzung zum Programmieren -- die Maschine denkt nämlich nicht, sondern tut genau das, was Sie ihr vorschreiben ...
Anfangskenntnisse in Hinsicht auf Schaltungstechnik und Schaltungsentwurf (die später in weiteren Lehrveranstaltungen vertieft werden).

Gegenstand des Faches sind Wirkprinzipien und Schaltungen der Digitaltechnik, wobei Auswahl und Umfang des Lehrstoffs an diesen Lernzielen orientiert sind.

Die hohe Kunst des Musterbaus (ist alles zu lernen...):

-- Draht ist manchmal die beste Programmiersprache. --

Wir können auch ganz neumodisch:

Serienfertigung von Praktikumsausrüstung im Privatlabor:

Wer fleißig ist, darf später auch mal sowas basteln:

Woche	Vorlesung	Übung
1	Einführung	--
2	Boolesche Algebra	Problemlösung mit Digitalschaltungen anhand elementarer Beispiele
3	Grundlagen der Schaltungstechnik	Problemlösung mittels Boolescher Algebra, Dokumentation von Digitalschaltungen
4	Schaltungsvereinfachung	Binär- und Hexadezimalzahlen
5	Kombinatorische Grundschaltungen	Kombinatorische Schaltungen entwerfen (1)
6	Verarbeitungs- und Rechenschaltungen	Kombinatorische Schaltungen entwerfen (2), Schaltungsvereinfachung, KV-Diagramm
7	Sequentielle Grundschaltungen	Elementare Operationen und Verarbeitungsschaltungen
8	Zustandsautomaten	Latches und Flipflops
9	Register und Speicher	Zustandsautomaten entwerfen
10	Elementare Impulsschaltungen	Mehrfunktionsregister entwerfen
11	Zähler -- Teiler -- Schieberegister	Problemlösung mit Impulsschaltungen
12	Steuerschaltungen	Zähler entwerfen
13	Reserve	Klausurvorbereitung
14	Reserve	Klausurvorbereitung

So hat es einst im Labor ausgesehen ...

Ältere Skripte:

a) Zur Klausurvorbereitung:

Einführung - ein Überblick über die Grundlagen

Kapitel 1: Kombinatorische Digitalschaltungen

Kapitel 2: Sequentielle Digitalschaltungen

Schaltalgebra

State Machines (ergänzende Übersicht)

b) Archiv (für Interessierte):

Kapitel 3: Logikschaltkreise und Logikbaureihen

Kapitel 4: Programmierbare Logik

Kapitel 5: Taktsignale und Taktverteilung

Kapitel 6: Digitale Modulationsverfahren

Kapitel 7: Wie lesen wir Datenblätter und Standards?

Binärzahlen

- Viel Erfolg beim Studium! -

Aktuelles:

11. 6. 2012:

Musterlösungen der Klausur Digitaltechnik (GD)

Praktikum GD:

Lernziele:

Ausbildung am Digitalschaltkreis. Stöpseln.

Ausbildung am Entwicklungssystem. CPLD-Entwurf über Schaltplaneingabe. (Zum Entwerfen mit Hardwarebeschreibungssprache Verilog s. Wahlfach EDS.)