Module


General information
Digitaltechnik
Digital Circuit Theory
DIG
DigTech-01-BA-M
Prof. Dr. Jetzek, Ulrich (ulrich.jetzek@haw-kiel.de)
Prof. Dr. Jetzek, Ulrich (ulrich.jetzek@haw-kiel.de)
Wintersemester 2018/19
1 Semester
In der Regel jedes Semester
Deutsch
Curricular relevance (according to examination regulations)
Study Subject Study Specialization Study Focus Module type Semester
B.Eng. - Wing - Wirtschaftsingenieurwesen - Elektrotechnik (PO 2017, V1) Kommunikationstechnik Pflichtmodul
B.Eng. - E - Elektrotechnik (PO 2017, V3) Elektrische Energietechnik Pflichtmodul
B.Sc. - INI - Informationstechnologie (PO 2017, V1) Pflichtmodul
B.Eng. - Me (PO 2023) - Mechatronik (PO 2023, V4) Pflichtmodul
B.Eng. - E - Elektrotechnik (PO 2017, V3) Technische Informatik Pflichtmodul
B.Eng. - Wing - Wirtschaftsingenieurwesen - Elektrotechnik (PO 2017, V1) Digitale Wirtschaft Wahlmodul
B.Eng. - Wing - Wirtschaftsingenieurwesen - Elektrotechnik (PO 2017, V1) Nachhaltige Energiesysteme Wahlmodul
B.Eng. - E - Elektrotechnik (PO 2017, V3) Kommunikationstechnik und Embedded Systems Pflichtmodul

Qualification outcome
Areas of Competence: Knowledge and Understanding; Use, application and generation of knowledge; Communication and cooperation; Scientific self-understanding / professionalism.
Die Studierenden
- verstehen die Gesetze und Regeln der Boole'schen Algebra
- verstehen, was es bedeutet eine logische Funktkion zu minimieren
- kennen den Aufbau und die Funktionsweise der grundlegenden digitaltechnischen Bauelemente, wie z.B. Multiplexer, Decoder, Volladdierer.
- verstehen den Aufbau und die Funktionsweise von Speicherelementen wie Latches und Flipflops
- verstehen den Aufbau von Zustandsautomaten und ebenso, was eine Folgezustandstabelle und ein Zustandsdiagramm sind, und wofür diese gebraucht werden.
- verstehen die wichtigsten Zahlensysteme (Dual-, Oktal-, Dezimal- und Hexadezimalsystem), wie man zwischen Zahlensystemen konvertiert und auch, wie man grundlegende Operationen wie Addition und Multiplikation im Dualsystem ausführt.
- verstehen das Konzept der Hardwarebeschreibungssprache VHDL
Die Studierenden erwerben die Fähigkeit
1. Schaltungen der Digitaltechnik in ihrem Logik- und Zeitverhalten zu analysieren.
2. digitaltechnische Schaltungen mit kombinatorischer und sequentieller Logik zu entwerfen
3. Zustandsautomaten als Moore- oder Mealy-Automaten zu entwerfen.
4. Schaltungen der Digitaltechnik in Form eines Schaltplans (schematic) zu entwerfen und auf einem FPGA zu implementieren.
5. Schaltungen der Digitaltechnik zu simulieren, aufzubauen, zu testen und zu dokumentieren.
Die Studierenden lernen in diesem Modul problembezogene Aufgabenstellungen in kleinen Teams zu diskutieren und gemeinsam Lösungen zu erarbeiten.
Die Studierenden lernen, wie man systematisch und strukturiert definierte Vorgaben in eine digitaltechnische Schaltung umsetzt.
Content information
1. Logische Funktionen (Boole’sche Algebra, Mimierung logischer Funktionen, KV-Diagramme)
2. Datenpfadkomponenten (Multiplexer, Demultiplexer, Prioritätsencoder, Komparator, Halb- und Volladdierer, Ripple-Carry- und Carry-Look-Ahead-Addierer)
3. Latches und Flipflops - Aufbau, Funktionsweise und Anwendungen
4. Schieberegisterschaltungen
5. Entwurf synchroner Zustandsautomaten
6. Entwurf synchroner Zähler
7. Zahlensysteme, Konvertierung zwischen Zahlensystemen, 1-er und 2-er-Komplement, Subtraktion mittels 2-er-Komplement
8. Einführung in VHDL
9. Einführung in Codes
10. Technologien digitaler Bauelemente
11. Programmierbare Logik (PLD, FPGA)
1. J. Reichardt: "Lehrbuch Digitaltechnik - Eine Einführung mit VHDL", Oldenbourg Verlag, 4. Auflage, 2016
2. Woitowitz / Urbanski: „Digitaltechnik“, Springer Verlag, 5.Auflage, 2007
3. Klaus Beuth: „Digitaltechnik“, Vogel, 13.Auflage, 2006
4. Klaus Fricke: „Digitaltechnik“, Vieweg Verlag, 5.Auflage, 2007
5. Tietze/Schenk: „Halbleiter-Schaltungstechnik“, Springer, 12. Auflage, 2002
Teaching formats of the courses
Teaching format SWS
Labor 1
Übung 1
Lehrvortrag 2
Workload
4 SWS
5,0 Credits
48 Hours
102 Hours
Module Examination
Alle Laborberichte müssen durch Testat anerkannt sein.
Method of Examination Duration Weighting wird angerechnet gem. § 11 Absatz 2 PVO Graded Remark
Klausur 120 Minutes 100 %
Übung 0 %
Miscellaneous
Modul "Elektronik"