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--- grundlagen_digitaltechnik [2011/03/28 15:48]
beckmanf Signale und Variablen
+++ grundlagen_digitaltechnik [2025/03/15 15:41] (current)
beckmanf add video
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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]]
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 [[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-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]]
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 [[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}}
-{{: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]]