{"id":6126,"date":"2020-08-25T13:56:43","date_gmt":"2020-08-25T13:56:43","guid":{"rendered":"http:\/\/new.bernhardrinner.com\/?page_id=6126"},"modified":"2025-09-22T11:49:28","modified_gmt":"2025-09-22T11:49:28","slug":"entwurf-digitaler-schaltungen","status":"publish","type":"page","link":"https:\/\/bernhardrinner.com\/?page_id=6126","title":{"rendered":"Entwurf digitaler Schaltungen"},"content":{"rendered":"\n
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This undergraduate lecture introduces the fundamentals of the design of digital circuits. Topics include Boolean algebra, combinatorial circuits, arithmetic circuits, flip flops, sequential circuits, memory systems, and computer architecture basics. The lecture is held in German in the winter term, primarily for the Bachelor program “Informationstechnik<\/a>“. An English version<\/a> of this lecture is offered for the study program “Robotics and Artificial Intelligence<\/a>” in the summer term.<\/em> <\/p>\n<\/blockquote>\n\n\n\n

Ziele und Methodik<\/h2>\n\n\n\n

Die Lehrveranstaltung Entwurf digitaler Schaltungen<\/em> erkl\u00e4rt wichtige Grundkenntnisse und Begriffe zu digitalen Systemen und vermittelt Methoden zur Analyse und zum Entwurf digitaler Schaltungen. Sie ist Teil der Studieneingangs- und Orientierungsphase (STEOP)<\/strong> des Bachelorstudiums Informationstechnik und soll daher im ersten Semester absolviert werden. Diese Lehrveranstaltung findet im Winter- und Sommersemester mit w\u00f6chentlichen, 90-min\u00fctigen Vorlesungen statt. Die genaue Terminplanung entnehmen Sie bitte dem Campus-System<\/a> der Universit\u00e4t.<\/p>\n\n\n\n

Die Vorlesung ist in folgende 11 Kapitel gegliedert:<\/p>\n\n\n\n

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  1. Einf\u00fchrung in digitale Systeme<\/li>\n\n\n\n
  2. Zahlendarstellung und Kodes<\/li>\n\n\n\n
  3. Boolesche Algebra<\/li>\n\n\n\n
  4. Kombinatorische Schaltungen (Schaltnetze)<\/li>\n\n\n\n
  5. Schaltnetzminimierung<\/li>\n\n\n\n
  6. Standardschaltnetze<\/li>\n\n\n\n
  7. Arithmetische Schaltungen<\/li>\n\n\n\n
  8. Sequentielle Schaltungen (Schaltwerke)<\/li>\n\n\n\n
  9. Standardschaltwerke<\/li>\n\n\n\n
  10. Speicher<\/li>\n\n\n\n
  11. Mikroprozessor-Grundlagen<\/li>\n<\/ol>\n\n\n\n

    Der Aufbau der Vorlesung folgt dabei einem “bottom-up Entwurfsprinzip”<\/em>, bei dem komplexere Schaltungen mit Hilfe einfacherer (und bereits bekannter) Komponenten realisiert werden. Besonderer Wert wird dabei auf die Vermittlung von Methoden zur Modellierung und zum Entwurf <\/em>von digitalen Schaltungen gelegt. Die behandelten Methoden stammen im Wesentlichen aus den Bereichen der Zahlensysteme, Logik, Mengenlehre, Algebra und Automatentheorie und werden entsprechend eingef\u00fchrt. Als wesentliches Lehrziel<\/em> sollen Studierende nach erfolgreicher Absolvierung der Vorlesung in der Lage sein, den Aufbau und die Funktionsweise eines einfachen Prozessors erkl\u00e4ren zu k\u00f6nnen und die dazu erforderlichen Komponenten (Schaltnetze und Schaltwerke) analysieren bzw. entwerfen zu k\u00f6nnen.<\/p>\n\n\n\n

    Ein eigener zweist\u00fcndiger Kurs (KU)<\/em> und ein studentisches Tutorial (TU)<\/em> erg\u00e4nzen die Vorlesung und bieten Gelegenheit zur Vertiefung der in der Vorlesung behandelten Methoden. Weiters werden im Kurs einfache digitale Schaltungen mit Hilfe der Simulationsumgebung Logisim<\/a> entworfen und ihre Funktionsweise analysiert. Die Installation und Benutzung der Simulationsumgebung wird im Kurs besprochen.<\/p>\n\n\n\n

    Unterlagen<\/h5>\n\n\n\n

    Die Lehrgangsunterlagen auf dieser Website sind passwortgesch\u00fctzt und beinhalten den Foliensatz<\/em> und \u00dcbungsbl\u00e4tter<\/em> f\u00fcr das Selbststudium. Sie erhalten den Zugangscode<\/em> zu Beginn der Lehrveranstaltung vom Vortragenden. L\u00f6sungen der \u00dcbungsbl\u00e4tter werden nicht \u00fcberpr\u00fcft. Im Zuge der Vorlesung werden ausgew\u00e4hlte Beispiele besprochen. Videos erkl\u00e4ren die Funktionsweise ausgew\u00e4hlter digitaler Schaltungen mit Hilfe der Simulationsumgebung Logisim.<\/p>\n\n\n\n

    Tipp<\/strong>: Arbeiten Sie die Beispiele der \u00dcbungsbl\u00e4tter – einzeln oder in einer Lerngruppe – fortlaufend w\u00e4hrend des Semesters aus. Damit festigen Sie Ihr Wissen und bereiten sich gut f\u00fcr die Pr\u00fcfung vor.<\/em><\/p>\n\n\n\n

    Dirk W. Hoffmann. Grundlagen der Technischen Informatik<\/a> (Hanser) dient als Lehrbuch. Einige Exemplare sind in der Bibliothek verf\u00fcgbar.<\/p>\n\n\n\n

    Grundlegende Informationen (PDF)<\/a> zur Organisation und zum Ablauf der Lehrveranstaltung.<\/p>\n\n\n\n

    Pr\u00fcfung<\/h5>\n\n\n\n

    Die Pr\u00fcfung erfolgt schriftlich<\/strong> (90 Minuten). Es werden vier Pr\u00fcfungstermine im Studienjahr angeboten.<\/p>\n\n\n\n