Universität-Gesamthochschule Siegen

Datenverarbeitung

Die Lehrveranstaltung Datenverarbeitung der Fachgruppe Technische Informatik erstreckt sich über zwei Semester. Der erste Teil mit Vorlesung und Übungen findet im Wintersemester statt und der zweite Teil mit Vorlesung, Übungen und Labor im darauffolgenden Sommersemester. Parallel zur Vorlesung werden Übungen zu dem in der Vorlesung behandelten Stoff angeboten. Im Labor am Ende des Sommersemesters werden die Lehrinhalte durch praktische Aufgabenstellungen und ihre Lösung ergänzt.

Die Lehrveranstaltung wird mit einer schriftlichen Prüfung (Klausur) abgeschlossen, die den Stoff beider Semester umfaßt. Die Klausur wird sowohl im Sommer- als auch im Wintersemester angeboten. Die Termine für die Klausur werden durch Aushang am Schwarzen Brett der Fachgruppe oder im Sekretariat H-E008 bekanntgegeben.

Lehrinhalte

Grundlagen des logischen Entwurfs digitaler Systeme
Zweiwertige Logik, logische Schaltungen, Schaltalgebra, Schaltfunktionen und ihre Darstellung, Normalformen, Minimierung.

Analyse und Synthese von Schaltnetzen und Schaltwerken
Beschreibungsverfahren, Vorgehen bei Entwurf und Analyse, Ansteuerung von Flipflops, arithmetische-logische Einheiten, elementare Schaltnetze und Schaltwerke.

Entwurf mit Bausteinen
Decoder, Multiplexer, Lesespeicher und programmierbare logische Anordnungen (PLA)

Steuerwerksentwurf
Registertransfersprachen, Steuerformen, Mikroprogrammierung, Beispiele

Systemaufbau
Prozessoreigenschaften, Speicherstrukturen, Ein/Ausgabe-Abläufe

Zeitlicher Ablauf

Labor

Das Labor vertieft durch die Lösung von praktischen Aufgaben zum Entwurf digitaler Schaltungen die Lehrinhalte der Vorlesung. Den Schwerpunkt der Laborversuche bilden folgende Themen:

Im ersten Teil des Labors gibt es eine Einführung in die unterschiedlichen Methoden und Techniken der Eingabe zur Synthese, der Simulation und dem Test von digitalen Schaltungen. Die Beispiele und Aufgaben sind auf einfache PLA-Bausteine zugeschnitten.

Die Validierung der Entwürfe mittels Simulation und Test ist Teil des Lehrinhalts der Veranstaltung Bausteine der Technische Informatik. Die wenigen für die Durchführung der Versuche nötigen Kenntnisse dieses Faches werden in den Laborunterlagen ergänzt und anhand von Beispielen erläutert.

Der zweite Teil des Labors enthält eine Einführung in den Aufbau und die Technik von komplexeren FPGA-Bausteinen der Firma Xilinx (SRAM-Technologie) und die damit verbunden Methoden für den Entwurf von Schaltnetzen und -werken.

Was, Wo, Wann, Wer

Änderungen vorbehalten!

Literatur

Mano, M. Morris: "Digital Logic and Computer Design"
Prentice Hall, Englewood Cliffs, 1979

Liebig, Hans; Giloi, Wolfgang: "Logischer Entwurf digitaler Systeme"
Springer-Verlag, Berlin, 2.überarb. Aufl., 1980

Schiffman, W.; Schmitz, R.: "Technische Informatik 1 + 2"
Springer-Verlag, Berlin, Heidelberg, 1992

In der Vorlesung wird eine ausführliche Liste mit Literaturhinweisen ausgeteilt.