Digitale Schaltungstechnik. Prof. Dr. P. Fischer

Save this PDF as:
 WORD  PNG  TXT  JPG

Größe: px
Ab Seite anzeigen:

Download "Digitale Schaltungstechnik. Prof. Dr. P. Fischer"

Transkript

1 Digitale Schaltungstechnik Prof. Dr. P. Fischer P. Fischer, ziti, Uni Heidelberg, Seite 1

2 Organisatorisches Vorlesung: Termin: Mo 16:00 17:30 (Block 4) Mi 9:15 10:45 (Block 1) Ort: INF348, SR013 Dozent: Prof. Dr. P. Fischer, B6, 26, B3.02, Tel. 2735, Sekretariat Frau Wunsch, B6, 26, B3.03, Tel. 2733, Übung: Termin: Di 9:15 10:45 (Block 1) Ort: INF348, SR013 Übungsleiter: Christian Kreidl, MANNHEIM, B6, 26, B4.03, christian.kreidl at ziti.uni-heidelberg.de Prüfung: Klausur: Termin nach Vereinbarung (Präferenzen?) Die Arbeiten in der Übung sind wesentlicher Teil des Prüfungsstoffs! Punkte: 8 CP Internet: (und Jahre vorher) P. Fischer, ziti, Uni Heidelberg, Seite 2

3 Praktikum & Vorlesung Im Praktikum werden digitale Designs auf einem USB Board implementiert, das einen programmierbaren Xilinx ICs und weitere Bauteile enthält. Die Boards werden an Zweiergruppen ausgeliehen und können mit nach Hause genommen werden. Dort kann auf dem eigenen PC (Windows, zur Not Linux oder ios) gearbeitet werden. Es gibt auch eine Ansteckplatine mit verschiedenen weiteren Funktionen (ADC/DAC, Gitarrenverstärker, IRDA, SD-Card, DCF-Empfänger, Ultraschallsender, ) Beginnend mit einfachen logischen Verknüpfungen soll am Ende z.b. ein Videospiel implementiert werden (Game of Life, Screensaver, ). Andere Ideen sind willkommen! Designs werden z.t. als Schaltpläne eingegeben, hauptsächlich aber in der Hardware-Beschreibungssprache VERLIOG. In der VL gibt es 3 Doppelstunden zu Verilog, aber richtig erlernen kann man das nur durch Übung! Verilog (oder VHDL) sind sehr wichtige ( die ) Werkzeuge zum Hardwareentwurf Um so weit zu kommen, werden die für die Arbeit mit den programmierbaren Bausteinen nötigen Grundlagen so früh wie möglich behandelt. Der Aufbau von Transistoren, Herstellungstechnologie, Innenleben der Bausteine etc. werden daher erst im zweiten Teil des Semesters behandelt. P. Fischer, ziti, Uni Heidelberg, Seite 3

4 Umfrage Was ist n-dotierung? Wie funktioniert ein Bipolartransistor / ein MOS Transistor? Was ist der Early Effekt? Wie werden Chips hergestellt? Aus wie vielen Transistoren besteht ein CMOS NAND? Was ist ECL? Was ist ein PAL? Wer kennt ABEL / Verilog? Was ist ein Flipflop? Wie ist ein Binärzähler aufgebaut? Was ist ein Tri-State-Ausgang? Was ist eine Karnaugh-Map? Was ist das Zweierkomplement? Wie werden float Zahlen intern dargestellt? Wie funktioniert ein Carry-Lookahead Addierer? Was ist Booth-Encoding? P. Fischer, ziti, Uni Heidelberg, Seite 4

5 Inhalt der Vorlesung I Einführung & Motivation Historische Übersicht: Entwicklung der Technologie, Firmen und Leute Exponentielles Wachstum Moore's Law Kombinatorische Logik Zustände und Zahlendarstellung Boolsche Algebra, Regeln der Schaltalgebra Beschreibungen von Funktionen: Tabelle, K-MAP, Gatter, Verilog,... Elementare Gatter, Decoder, Multiplexer, Code-Umsetzer,... Kompliziertere Funktionen: Halbaddierer, Volladdierer, Komparator,... Arithmetik: Addierer, Subtrahierer und Multiplizierer Digitale Simulation Hardware-Beschreibung mit Verilog Syntax Beschreibung kombinatorischer Schaltungen Beschreibung sequentieller Schaltungen Beispiele P. Fischer, ziti, Uni Heidelberg, Seite 5

6 Inhalt der Vorlesung II Sequentielle Logik Flipflops, Setup- und Hold- Zeiten Systematischer Entwurf von Schaltwerken ('Automaten') Zustandskodierung (Minimum Bit Change, One Hot) Zähler, Schieberegister,... Pipelining Programmierbare Logikbausteine PLD-Strukturen: PAL, PLA, LCA Beispiel: Altera, Xilinx, Actel, etc., Beispiele für aktuelle Bauteile Computergestützter PLD-Entwurf P. Fischer, ziti, Uni Heidelberg, Seite 6

7 Inhalt der Vorlesung III Diode und Transistor Dotierung, Bändermodell, Elektronen und Löcher, Sperrschicht Diode, Kennlinie, Kapazität MOSFET (einfaches Modell in starker Inversion, linearer Bereich und Sättigung) Bipolartransistor Herstellungstechnologie Logikfamilien und Signalniveaus NMOS, CMOS, TTL, ECL, PECL, LVDS, Pass Gates, CML Logikfamilien, Signalpegel, Störabstände Open drain, Wired-OR, Tri-State Speicher ROM EPROM, EEPROM, Flash-EPROM,... statische RAMs dynamische RAMs P. Fischer, ziti, Uni Heidelberg, Seite 7

8 Literatur 1. Für viele Themen die meisten Bücher über digitales Design 2. Einführung in die Halbleiter Schaltungstechnik H. Göbel (Autor der Smile Applet in Hamburg), Springer, ISBN , ~50 Sehr verständlich, genau der richtige Umfang! Mit CD mit Applets, PSPICE, Beispielen. Kaufen! 3. Contemporary Logic Design R. Katz, Addison-Wesley 1994, ISBN , 91 (Amazon) Klassiker für CMOS Design, bezahlbar, einfach zu lesen 4. Digital Integrated Circuits: A Design Perspective Jan M. Rabaey, Prentice Hall 1985, ISBN , (Amazon) Stärker Hardware-orientiert 5. Halbleiter Schaltungstechnik U. Tietze, C. Schenk, Springer, 80 (Amazon) 6. Digitaltechnik K. Beuth, Vogel Fachbuch, ISBN , (Amazon) 7. Logischer Entwurf digitaler Systeme H. Liebig, S. Thome, Springer 1996, ISBN , 45 (Amazon) Schwerpunkt liegt auf funktionaler Ebene. Wird in der Rechnerarchitektur eingesetzt. 8. Principles of CMOS VLSI Design Neil H. E. Weste, K. Eshraghian, Addison-Wesley 1994, ISBN , 91 (Amazon) Klassiker für CMOS Design, einfach zu lesen 9. Verilog Tutorials gibt es im Netz gute Links bitte weiterleiten! P. Fischer, ziti, Uni Heidelberg, Seite 8

9 Digital vs. Analog 'Wir leben in einer digitalen Welt' Aber: Wir leben in einer analogen Welt! Alle 'Meßgrößen' unserer Umwelt (Licht, Töne, Temperatur, elektrische Spannungen, Druck etc..) sind analog. Die analoge Verarbeitung und Übertragung ist daher 'natürlich': - Telefon, Fernsehen, Musikaufnahme und Wiedergabe (Band, Schallplatte), Temperaturregelung, analoge Computer! Analoge Signale sind jedoch störanfällig und 'ungenau'. Daher waren z.b. Computer schon sehr früh digital. Mit den schnell steigenden Möglichkeiten der Digitaltechnik werden immer mehr analoge Signale durch digitalisierte Werte ersetzt: Analog Digital Wandler Digitale Verarbeitung und Übertragung Digital Analog Wandler Der 'Aufwand' für die Analog-Digital und Digital-Analog-Wandlung ist geringer als der Vorteil der digitalen Verarbeitung P. Fischer, ziti, Uni Heidelberg, Seite 9

10 Die digitale Welt Maus,Touchpad Interfaces SoundKarte Mikrofon CPU RGB DAC Web-CAM Internet Modem/DSL Modem/DSL CPU-Temperatur Grafikkarte RAM Lüftergeschwindigkeit Vorteile der digitalen Verarbeitung: - Störsicherheit, auch bei hohen Geschwindigkeiten. Möglichkeiten der Fehlererkennung und Korrektur - Hoher dynamischer Bereich / hohe Auflösung - Robuste Architekturen - Wiederverwertbarkeit von Design-Lösungen - Einfache Portabilität zwischen unterschiedlichen Technologien Aber: Wir leben in einer analogen Welt: digitale Signale sind analoge Signale! - Zum Verständnis und zur Optimierung (z.b. der Geschwindigkeit) werden die Grundbauelemente als analoge Schaltungen betrachtet. - RAM-Leseverstärker, Leseverstärker von Platten, IO-Zellen etc. sind analoge Baugruppen! P. Fischer, ziti, Uni Heidelberg, Seite 10

11 Beispiel: Analoger Musik-Synthesizer Tastatur Exponentiator Hüllkurvengeneratoren Voltage Controlled Oscillator 1 Voltage Controlled Filter 1 Voltage Controlled Amplifier 1 Voltage Controlled Oscillator N Voltage Controlled Filter N Voltage Controlled Amplifier N Rausch- Generator LF-Generator Verzerrer Moog, ca. 1970, > 25 Patente... Mischer P. Fischer, ziti, Uni Heidelberg, Seite 11

12 Switched On Bach Revolutionäre 'Sounds', z.b. Walter Carlos: 'Switched On Bach'... P. Fischer, ziti, Uni Heidelberg, Seite 12

13 Digitaler Synthesizer ('Sound Karte') Steuerung vom PC aus Digitale Erzeugung der Ausgangswerte Digital Analog Wandler P. Fischer, ziti, Uni Heidelberg, Seite 13

14 Der Kreis schließt sich Software-Emulation des Moog Modular 5 u.a. P. Fischer, ziti, Uni Heidelberg, Seite 14

15 Beispiel: Analoges Echo/Hallgerät Einstellung Verstärkung Verstärker Hallspirale Verstärker Addierer Mehrfache Wiederholung erreicht man durch Rückkopplung des Ausgangssignal auf den Eingang P. Fischer, ziti, Uni Heidelberg, Seite 15

16 Digitales Hallgerät Einstellung Verzögerung Einstellung Verstärkung ADC Verzögerung (Schieberegister / Ringspeicher) X K Addierer DAC 20 Bit ADC/DAC, 32 Bit Verarbeitung P. Fischer, ziti, Uni Heidelberg, Seite 16

17 Digitales Hallgerät Praktische Realisierung ADC Digitaler Signalprozessor DAC 20 Bit ADC/DAC, 32 Bit Verarbeitung, gleichzeitig digitale Filter, Raumsimulationen,... P. Fischer, ziti, Uni Heidelberg, Seite 17

18 Implementierung von Digitalen Schaltungen Komplexität (#Transistoren) Ultra Large Scale Integration (ULSI) Large Scale Integration (LSI) Small Scale Integration (SSI) Prozessoren Very Large Scale Integration (VLSI) Medium Scale Integration (MSI) Komplexe programmierbare Logik (CPLD) Einfache programmierbare Logik (PLD) Semi Custom Gate Arrays Structured ASIC Standard Zell Designs Full Custom Full Custom Chips Universell verwendbar 'general purpose ICs' Spezieller Einsatzbereich P. Fischer, ziti, Uni Heidelberg, Seite 18

19 'Small Scale Integration' Ab ~1960: Digitale Bauelemente enthalten einfache Funktionen: - 4 Gatter, 1 Decoder, 4 Bit Zähler - Dazu 'kleine' Speicherbausteine - ICs im Dual-In-Line (DIL) Gehäuse Meist nur ein- oder doppelseitige Platinen ('PCB': Printed Circuit Board) Beispiel: Drucker-Interface für den AppleII Computer: P. Fischer, ziti, Uni Heidelberg, Seite 19

20 Beispiel für SSI ICs 74LS00: 4 fach NAND 74LS90: 4 Bit Decade-Zähler (0..9) 5V, 7 mw, t PD =10 ns 5V, 45 mw, f max =16 MHz P. Fischer, ziti, Uni Heidelberg, Seite 20

21 'Medium Scale Integration' Ab ~1970: Komplexere ICs, z.b. einfache Mikroprozessoren (6502, 8080) Beispiel: Apple Computer (1977, 8Bit, 1 MHz). RAMs mit 8k x 1 bit, ROMs mit 8kx8 bit Video CPU RAM ROM 'Glue Logic' (Klebe- Logik) Diese vielen IC haben 'wenig' Funktion. Kann man sie ersetzen? P. Fischer, ziti, Uni Heidelberg, Seite 21

22 Einfache programmierbare Logik Chips enthalten regelmäßige Strukturen aus UND und ODER Elementen, die vom Kunden für eine spezielle Anwendung programmiert werden können ('semi custom') Zunächst nur einmal programmierbar (One-Time-Programmable, OTP), dann UV-löschbar, dann elektrisch löschbare Typen Verschiedene Varianten haben Flipflops am Ausgang, so daß auch Zähler etc. erzeugt werden können PLA Zum Herausfinden des Programmiermusters sind erstmals notwendig: - Beschreibungssprache für die Logik (meist 'ABEL') - Software, die die gewünschte Funktion mit den technischen Möglichkeiten des Bausteins darstellt ('Synthese-Tools') - Software und Hardware zum Programmieren der Bausteine P. Fischer, ziti, Uni Heidelberg, Seite 22

23 Beispiel PALCE 16V8 Fortgeschrittenes PAL (feste ODER-Struktur) 8 Eingänge, 8 Ausgänge (können als Eingänge geschaltet werden), 20 Pins (+ OE, CLK, GND, VDD) Ausgänge mit FFs oder kombinatorisch, programmierbare Polarität, Tri-state programmierbar Ausschnitt (2/8 Ausgängen) Werden programmiert P. Fischer, ziti, Uni Heidelberg, Seite 23

24 Komplexere programmierbare Bausteine 'Field Programmable Gate Arrays' FPGAs (z.b. Xilinx, 1984): Slew Rate Control Passive Pull-Up, Pull-Down Vcc D Q Output Buffer Pad Q D Delay Input Buffer IO Block C1 C2 C3 C4 H1 DIN S/R EC CLB Switch Matrix CLB G4 G3 G2 G1 F4 F3 F2 F1 G Func. Gen. F Func. Gen. H Func. Gen. DIN F' G' H' G' H' DIN F' G' H' S/R Control 1 S/R Control D SD Q EC RD D SD Q Y CLB CLB Switch matrix K Logic Block H' F' 1 EC RD X P. Fischer, ziti, Uni Heidelberg, Seite 24

25 Beispiel eines kleinen Standardzellen-Chips Zeilen von Standardzellen Full Custom Block Ring für Versorgungsspannungen IO Pads P. Fischer, ziti, Uni Heidelberg, Seite 32

26 Etwas größer: 'Event Builder' für die Teilchenphysik Der genaue Inhalt der Full- Custom Blöcke ist dem Kunden u.u. nicht bekannt. Der Hersteller fügt das 'geheime' Innenleben erst vor der Herstellung ein. P. Fischer, ziti, Uni Heidelberg, Seite 33

27 Sehr großes Standard-Zell Design: ATOLL Entwickelt am LS Rechnerarchitektur in Mannheim Schnelles Interface mit sehr kleiner Latenz zum Aufbau von Rechnernetzen 5 Millionen Transistoren 0.18 µm Technologie 64 bit 133 MHz PCI-X Interface P. Fischer, ziti, Uni Heidelberg, Seite 34

28 Fertige komplexe Baugruppen IP Cores: Bestimmte Funktionsblöcke können als 'Intellectual Property Cores' eingekauft werden Werden vom Hersteller der Technologie oder von spezialisierten Firmen angeboten Angeboten werden -'soft cores' - source code der Hardwarebeschreibung -'hardcores' - (optimierte) Layouts Beispiele: - Mathematische Funktionen (Multiplizierer, Sinus, FFT,...) - Speicher - Fehlererkennung, Fehlerchecks - Prozessoren - DSPs - BUS-Interfaces (PCI, I2C, JTAG) - Peripheriebausteine - PLL, DLL P. Fischer, ziti, Uni Heidelberg, Seite 35

29 Full Custom Chips Das Layout des Chips (auf Transistorebene) wird vom Kunden erstellt. Notwendig zur Implementierung von speziellen Funktionen / Techniken (analoge Chips, ungewöhnliche Logikfamilien für die keine Standardzellen existieren,...) + Besonders effiziente Schaltungen mit höchster Performance + Besonders kompakte Layouts + Herstellungskosten < Standard Zellen (da kleinere Chips) - Lange Entwicklungszeit, erfordert viel Know-How Entwicklungskosten > Standard Zellen P. Fischer, ziti, Uni Heidelberg, Seite 36

30 Optimierung durch Full Custom Design Beispiel D-Latch Latch aus Gattern D Enable Q Q 18 Transistoren Latch aus Transistoren Enable D Enable schwacher Inverter Q Q 6 Transistoren! P. Fischer, ziti, Uni Heidelberg, Seite 37

31 Full Custom Chip: Pentium Prozessor P. Fischer, ziti, Uni Heidelberg, Seite 38

32 Gate Array, Semi-Custom, Full-Custom ICs Gate Array Standard Cell Flächen: ~3:2:1 für gleiche Funktion Full Custom P. Fischer, ziti, Uni Heidelberg, Seite 39

33 Grob-Ziele der Vorlesung Verständnis der zugrunde liegenden Hardware Aufbau der Grundbausteine digitaler Schaltungen aus Transistoren Unterschiedliche 'Logikfamilien', Signalpegel etc. Elementare Grundbauelemente (Gatter, Multiplexer,...) Komplexere Module (Addierer, Multiplizierer,...) Getaktete Schaltungen Programmierbare Logikbausteine Funktion und deren Beschreibung Bool'sche Algebra, Schaltalgebra, Minimierung Funktionale Beschreibung (Hardware-Beschreibungssprachen) Erzeugung von Funktionen mit gegebenen Hardware-Resourcen Strategien zum Entwurf von Schaltungen (Schaltpläne, Synthese) und Simulationswerkzeuge Praktische Erfahrung im FPGA Design In der Übung P. Fischer, ziti, Uni Heidelberg, Seite 40

Digitale Schaltungstechnik. Prof. Dr. P. Fischer

Digitale Schaltungstechnik. Prof. Dr. P. Fischer Digitale Schaltungstechnik Prof. Dr. P. Fischer P. Fischer, ziti, Uni Heidelberg, Seite 1 Organisatorisches Vorlesung: Termin: Mo 16:00 17:30 (Block 4) Mi 9:15 10:45 (Block 1) Ort: INF348, SR013 Dozent:

Mehr

Digitale Schaltungstechnik. Prof. Dr. P. Fischer

Digitale Schaltungstechnik. Prof. Dr. P. Fischer Digitale Schaltungstechnik Prof. Dr. P. Fischer P. Fischer, ziti, Uni Heidelberg, Seite 1 Organisatorisches Vorlesung: Termin: Mi 9:15 10:45 (Block 1) Ort: INF 205, SR9 Dozent: Prof. Dr. P. Fischer, B6,

Mehr

Digitale Schaltungstechnik. Prof. Dr. P. Fischer

Digitale Schaltungstechnik. Prof. Dr. P. Fischer Digitale Schaltungstechnik Prof. Dr. P. Fischer P. Fischer, ziti, Uni Heidelberg, Seite 1 Organisatorisches Vorlesung: Termin: Mo 16:00 17:30 Mi 9:15 10:45 Ort: INF348, SR013 Dozent: Prof. Dr. P. Fischer,

Mehr

Teil 1: Digitale Logik

Teil 1: Digitale Logik Teil 1: Digitale Logik Inhalt: Boolesche Algebra kombinatorische Logik sequentielle Logik kurzer Exkurs technologische Grundlagen programmierbare logische Bausteine 1 Tri-State Ausgangslogik Ausgang eines

Mehr

13 Programmierbare Speicher- und Logikbausteine

13 Programmierbare Speicher- und Logikbausteine 13 Programmierbare Speicher- und Logikbausteine Speicherung einer Tabelle (Programm) Read Only Memory (ROM) Festwertspeicher Nichtflüchtig Nichtlöschbar: ROM PROM bzw. OTP-ROM Anwender programmierbares

Mehr

VLSI Design WS 03/04 Prof. Dr. P. Fischer Lehrstuhl für Schaltungstechnik und Simulation Technische Informatik der Uni Mannheim

VLSI Design WS 03/04 Prof. Dr. P. Fischer Lehrstuhl für Schaltungstechnik und Simulation Technische Informatik der Uni Mannheim VLSI Design WS 03/04 Prof. Dr. P. Fischer Lehrstuhl für Schaltungstechnik und Simulation Technische Informatik der Uni Mannheim P. Fischer, TI, Uni Mannheim, Seite 1 Organisatorisches Zeit, Ort: Montag

Mehr

Teil 1: Digitale Logik

Teil 1: Digitale Logik Teil 1: Digitale Logik Inhalt: Boolesche Algebra kombinatorische Logik sequentielle Logik kurzer Exkurs technologische Grundlagen programmierbare logische Bausteine 1 Tri-State Ausgangslogik Ausgang eines

Mehr

3.4 Wahlpflichtmodule Technische Informatik

3.4 Wahlpflichtmodule Technische Informatik 3.4 Wahlpflichtmodule Technische Informatik Nachfolgend werden die Module der Vertiefung Technische Informatik im Bachelor- Studiengang Angewandte Informatik beschrieben. 62 Messtechnik VL + Praktikum

Mehr

Der Design- und Verifizierungsprozess von elektronischen Schaltungen. Y Diagramm

Der Design- und Verifizierungsprozess von elektronischen Schaltungen. Y Diagramm Der Design- und Verifizierungsprozess von elektronischen Schaltungen Y Diagramm Verhaltens Beschreibung Struktur Beschreibung z.b. Vout =Vin/2 Analog: Teiler Digital: Schieberegister Widerstand oder Mosfet

Mehr

Das große All-in-All CPLD/FPGA Tutorial

Das große All-in-All CPLD/FPGA Tutorial Das große All-in-All CPLD/FPGA Tutorial Mit diesem Tutorial sollen die ersten Schritte in die Welt der programmierbaren Logik vereinfacht werden. Es werden sowohl die Grundlagen der Logik, die benötigte

Mehr

Programmierbare Logik CPLDs. Studienprojekt B Tammo van Lessen

Programmierbare Logik CPLDs. Studienprojekt B Tammo van Lessen Programmierbare Logik CPLDs Studienprojekt B Tammo van Lessen Gliederung Programmierbare Logik Verschiedene Typen Speichertechnologie Komplexe Programmierbare Logik System On a Chip Motivation Warum Programmierbare

Mehr

Hardware Programmierbare Logik

Hardware Programmierbare Logik Hardware Programmierbare Logik Dr.-Ing. Matthias Sand Lehrstuhl für Informatik 3 (Rechnerarchitektur) Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg WS 2010/2011 Hardware Programmierbare Logik 1/23

Mehr

Praktikum Grundlagen der Elektronik

Praktikum Grundlagen der Elektronik Praktikum Grundlagen der Elektronik Versuch EP 7 Digitale Grundschaltungen Institut für Festkörperelektronik Kirchhoff - Bau K1084 Die Versuchsanleitung umfasst 7 Seiten Stand 2006 Versuchsziele: Festigung

Mehr

Benutzte Quellen. Benutzte Bezeichnungen. Logik. Logik

Benutzte Quellen. Benutzte Bezeichnungen. Logik. Logik Benutzte uellen Benutzte Bezeichnungen Vorlesungen von r.-ing. Vogelmann, Universität Karlsruhe Vorlesungen von r.-ing. Klos, Universität Karlsruhe Vorlesungen von r.-ing. Crokol, Universität Karlsruhe

Mehr

FPGA. Field Programmable Gate Array

FPGA. Field Programmable Gate Array FPGA Field Programmable Gate Array FPGA Was ist das? Das FPGA ist ein relativ neuer, programmierbarer Baustein, der zum Aufbau digitaler, logischer Schaltungen dient. Aufbau Ein FPGA besteht aus einzelnen

Mehr

FPGA Systementwurf. Rosbeh Etemadi. Paderborn University. 29. Mai 2007

FPGA Systementwurf. Rosbeh Etemadi. Paderborn University. 29. Mai 2007 Paderborn Center for Parallel l Computing Paderborn University 29. Mai 2007 Übersicht 1. FPGAs 2. Entwicklungssprache VHDL 3. Matlab/Simulink 4. Entwicklungssprache Handel-C 5. Fazit Übersicht FPGAs 1.

Mehr

F Programmierbare Logikbausteine

F Programmierbare Logikbausteine 1 Einordnung Ebene 6 Problemorientierte Sprache Ebene 5 Assemblersprache F Programmierbare Logikbausteine Ebene 4 Ebene 3 Ebene 2 Ebene 1 Betriebssystem ISA (Instruction Set Architecture) Mikroarchitektur

Mehr

F Programmierbare Logikbausteine

F Programmierbare Logikbausteine 1 Einordnung Ebene 6 Problemorientierte Sprache Ebene 5 Assemblersprache F Programmierbare Logikbausteine Ebene 4 Ebene 3 Ebene 2 Ebene 1 Betriebssystem ISA (Instruction Set Architecture) Mikroarchitektur

Mehr

5 Zusammengesetzte und reguläre Schaltungsstrukturen

5 Zusammengesetzte und reguläre Schaltungsstrukturen 5 Zusammengesetzte und reguläre Schaltungsstrukturen regelmäßig aufgebaute (reguläre) Schaltungsstrukturen implementieren jeweils eine größere Zahl an Gatterfunktionen wichtigste Vertreter: Speicher, programmierbare

Mehr

Getaktete Schaltungen

Getaktete Schaltungen Getaktete Schaltung DST SS23 - Flipflops und getaktete Schaltung P. Fischer, TI, Uni Mannheim, Seite Sequtielle Logik Zum Speichern des Zustands eines Systems sind Speicherelemte notwdig Abhängig vom Zustand

Mehr

Praktikum Digitaltechnik

Praktikum Digitaltechnik dig Datum : 1.06.2009 A) Vorbereitungsaufgaben 1) Was unterscheidet sequentielle und kombinatorische Schaltungen? Kombinatorische ~ Sequentielle ~ Ausgänge sind nur vom Zustand der Eingangsgrößen abhängig

Mehr

Martin V. Künzli Marcel Meli. Vom Gatter zu VHDL. Eine Einführung in die Digitaltechnik. : iasms!wil5i-8sb*l!f. 3. Auflage. zh aw

Martin V. Künzli Marcel Meli. Vom Gatter zu VHDL. Eine Einführung in die Digitaltechnik. : iasms!wil5i-8sb*l!f. 3. Auflage. zh aw Martin V. Künzli Marcel Meli Vom Gatter zu VHDL Eine Einführung in die Digitaltechnik : iasms!wil5i-8sb*l!f 3. Auflage zh aw Inhaltsverzeichnis 1. Begriffe und Definitionen 1 1.1 Logische Zustände 1 1.2

Mehr

Integrierte Schaltungen

Integrierte Schaltungen Integrierte Schaltungen Klassen von Chips: SSI (Small Scale Integrated) circuit: 1 bis 10 Gatter MSI (Medium Scale Integrated) circuit: 10 bis 100 Gatter LSI (Large Scale Integrated) circuit: 100 bis 100

Mehr

Rechnerstrukturen Winter 2015 4. WICHTIGE SCHALTNETZE. (c) Peter Sturm, University of Trier 1

Rechnerstrukturen Winter 2015 4. WICHTIGE SCHALTNETZE. (c) Peter Sturm, University of Trier 1 4. WICHTIGE SCHALTNETZE (c) Peter Sturm, University of Trier 1 Wichtige Schaltnetze Häufig verwendete Grundfunktionen Umwandeln (Decoder) Verteilen (Multiplexer) und Zusammenfassen (Demultiplexer) Arithmetisch-

Mehr

3.2 Verknüpfung von Variablen... 50 3.3 Sheffer- und Pierce-Funktion... 52 3.4 Übungen... 54

3.2 Verknüpfung von Variablen... 50 3.3 Sheffer- und Pierce-Funktion... 52 3.4 Übungen... 54 Inhaltsverzeichnis 1 Einführung 1 1.1 Analog - Digital Unterscheidung... 1 1.1.1 Analoge Darstellung...2 1.1.2 Digitale Darstellung...3 1.1.3 Prinzip der Analog-Digital-Wandlung...4 1.2 Begriffsdefinitionen...5

Mehr

Lehr- und Übungsbuch Elektronik

Lehr- und Übungsbuch Elektronik Lehr- und Übungsbuch Elektronik Günther Koß, Wolfgang Reinhold, Friedrich Hoppe ISBN 3-446-40016-8 Inhaltsverzeichnis Weitere Informationen oder Bestellungen unter http://www.hanser.de/3-446-40016-8 sowie

Mehr

1. Praktische Übung zur Vorlesung Technische Informatik I

1. Praktische Übung zur Vorlesung Technische Informatik I Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg Informatik 12 Am Weichselgarten 3 91058 Erlangen 1. Praktische Übung zur Vorlesung Technische Informatik I Aufgabe 1 (NAND-chaltfunktion) Es soll ein chalternetzwerk

Mehr

5 Verarbeitungsschaltungen

5 Verarbeitungsschaltungen 5 Verarbeitungsschaltungen Folie 1 5 Verarbeitungsschaltungen Häufig genutzte Funktionen gibt es als fertige Bausteine zu kaufen. 5.1 Addierer logische Schaltungen zur Addition zweier Dualzahlen Alle Grundrechenarten

Mehr

Anwenderprogrammierbare

Anwenderprogrammierbare 4. Einteilung der Programmiertechnologien Programmable logic device (PLD) Field programmable gate array (FPGA) Zusammenfassende Bewertung S. A. Huss / Folie 4-1 Einteilung der Programmiertechnologien Programmierung

Mehr

Lehrbuch Digitaltechnik

Lehrbuch Digitaltechnik Lehrbuch Digitaltechnik Eine Einführung mit VHDL von Prof. Dr. Jürgen Reichardt, Oldenbourg Verlag München Inhaltsverzeichnis Vorwort V 1 Einleitung 1 1.1 Die Hardwarebeschreibungssprache VHDL 3 1.2 Digitale

Mehr

1. Einleitung. Informationstechnische Systeme

1. Einleitung. Informationstechnische Systeme 1. Informationstechnische Systeme Realisierungsvarianten für HW-Komponenten Anwendung von SSI Standard-IC Anwendung von µp und MSI-/LSI-Komponenten Einsatz anwendungsspezifischer integrierter Schaltungen

Mehr

Teil 1: Digitale Logik

Teil 1: Digitale Logik Teil 1: Digitale Logik Inhalt: Boolesche Algebra kombinatorische Logik sequentielle Logik kurzer Exkurs technologische Grundlagen programmierbare logische Bausteine 1 Tri-State Ausgangslogik Ausgang eines

Mehr

Teil V. Programmierbare Logische Arrays (PLAs)

Teil V. Programmierbare Logische Arrays (PLAs) Teil V Programmierbare Logische Arrays (PLAs) 1 Aufbau von PLAs Programmierbares Logisches Array (PLA): Programmierbarer Einheitsbaustein aufgebaut als ein Gitter (Array) von Basisbausteinen (Zellen).

Mehr

Basisinformationstechnologie I

Basisinformationstechnologie I Basisinformationstechnologie I Wintersemester 2013/14 22. Januar 2014 Kurzwiederholung / Klausurvorbereitung II Universität zu Köln. Historisch-Kulturwissenschaftliche Informationsverarbeitung Jan G. Wieners

Mehr

Digitaltechnik. 2 Technologie. Revision 1.05

Digitaltechnik. 2 Technologie. Revision 1.05 Digitaltechnik 2 Technologie A Revision.05 Abstrakte Schalter Schalter in Hardware Integrierte Schaltkreise Physikalische Aspekte Latches, Flipflops und Clocks Field-Programmable Gate Arrays (FPGAs) Logikgatter

Mehr

Digitalelektronik 4 Vom Transistor zum Bit. Stefan Rothe

Digitalelektronik 4 Vom Transistor zum Bit. Stefan Rothe Digitalelektronik 4 Vom Transistor zum Bit Stefan Rothe 2015 04 21 Rechtliche Hinweise Dieses Werk von Thomas Jampen und Stefan Rothe steht unter einer Creative Commons Attribution-Non- Commercial-ShareAlike-Lizenz.

Mehr

Asynchrone Schaltungen

Asynchrone Schaltungen Asynchrone Schaltungen Dr.-Ing. Volkmar Sieh Institut für Informatik 3: Rechnerarchitektur Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg SS 2013 Asynchrone Schaltungen 1/25 2013/07/18 Asynchrone Schaltungen

Mehr

Übersicht aktueller heterogener FPGA-SOCs

Übersicht aktueller heterogener FPGA-SOCs Fakultät Informatik, Institut für Technische Informatik, Professur VLSI-Entwurfssysteme, Diagnostik und Architektur Übersicht aktueller heterogener FPGA-SOCs Vortrag zum Lehrstuhlseminar Tilo Zschau tilo.zschau@mailbox.tu-dresden.de

Mehr

6 Integrierte digitale Logikbausteine

6 Integrierte digitale Logikbausteine 6 Integrierte digitale Logikbausteine 6.1 Kennwerte der Integrationsdichte Die Komplexität einer Integrierten Schaltung (IC) wird außer mit der Transistoranzahl auch mit der Anzahl der logischen Gatter

Mehr

Verlustleistungsreduzierung in Datenpfaden

Verlustleistungsreduzierung in Datenpfaden Verlustleistungsreduzierung in Datenpfaden F. Grassert, F. Sill, D. Timmermann Inhalt Motivation Analyse der Ausgangssituation Verlustleistung in der Schaltungstechnik Selbstgetaktete dynamische Logiken

Mehr

3.2 Verknüpfung von Variablen... 48 3.3 Sheffer- und Pierce-Funktion... 50 3.4 Übungen... 52

3.2 Verknüpfung von Variablen... 48 3.3 Sheffer- und Pierce-Funktion... 50 3.4 Übungen... 52 Inhaltsverzeichnis 1 Einführung 1 1.1 Analog - Digital Unterscheidung...1 1.1.1 Analoge Darstellung...2 1.1.2 Digitale Darstellung...3 1.1.3 Prinzip der Analog-Digital-Wandlung...4 1.2 Begriffsdefinitionen...5

Mehr

Automatisierung mit Hilfe einer rekonfigurierbaren FPGA-Hardwareplattform

Automatisierung mit Hilfe einer rekonfigurierbaren FPGA-Hardwareplattform Automatisierung mit Hilfe einer rekonfigurierbaren FPGA-Hardwareplattform Prof. Dr.-.-Ing.. Frank Kesel Fachhochschule Pforzheim Übersicht Vom Algorithmus zum Chip High-Level Synthese Anwendungsbeispiel

Mehr

Programmierbare Logik mit GAL und CPLD. Einführung in die Schaltungsentwicklung mit Logikbausteinen in ISP-Technologie von Christian Ellwein

Programmierbare Logik mit GAL und CPLD. Einführung in die Schaltungsentwicklung mit Logikbausteinen in ISP-Technologie von Christian Ellwein Programmierbare Logik mit GAL und CPLD Einführung in die Schaltungsentwicklung mit Logikbausteinen in ISP-Technologie von Christian Ellwein R.Oldenbourg Verlag München Wien 999 Inhaltsverzeichnis Vorwort..2.2..2.2.2.3.3.4

Mehr

Inhaltsverzeichnis. Teil I. Grundlagen

Inhaltsverzeichnis. Teil I. Grundlagen Inhaltsverzeichnis Teil I. Grundlagen 1 Erklärung der verwendeten Größen 2 Passive RC- und LRC-Netzwerke 2.1 Der Tiefpaß 2.2 Der Hochpaß 2.3 Kompensierter Spannungsteiler.... 2.4 Passiver KC-Bandpaß 2.5

Mehr

Protokoll zum Praktikum des Moduls Technische Informatik an der JLU Gießen

Protokoll zum Praktikum des Moduls Technische Informatik an der JLU Gießen Protokoll zum Praktikum des Moduls Technische Informatik an der JLU Gießen Technische Informatik Versuch 2 Julian Bergmann, Dennis Getzkow 8. Juni 203 Versuch 2 Einführung Im Versuch 2 sollte sich mit

Mehr

Computer-Generationen

Computer-Generationen (K.Zuses Z3, 1941) (Vorschlag) Generation Beispiel Technologie Geschw./Speich. Software Vorgeneration Z3 Elektro- 0,0002 MIPS Verdrahtet 1941-1944 Mark1 mechanik 1.Generation ENIAC, Z22 Elektronen- 0,02

Mehr

Willkommen. Programmierung (MGP) von FPGAs. zur Präsentation

Willkommen. Programmierung (MGP) von FPGAs. zur Präsentation Willkommen zur Präsentation Modulare Grafische Programmierung (MGP) von FPGAs Dr.-Ing. J. Pospiech AVT GmbH Ilmenau Am Hammergrund 1 98693 Ilmenau Tel: +49 (0)3677 / 64 79 0 Fax: +49 (0)3677 / 64 79 69

Mehr

VHDL Einleitung. Dr.-Ing. Volkmar Sieh. Institut für Informatik 3: Rechnerarchitektur Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg SS 2010

VHDL Einleitung. Dr.-Ing. Volkmar Sieh. Institut für Informatik 3: Rechnerarchitektur Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg SS 2010 VHDL Einleitung Dr.-Ing. Volkmar Sieh Institut für Informatik 3: Rechnerarchitektur Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg SS 2010 VHDL Einleitung 1/17 2010-04-14 Inhalt Entwurfsebenen und -sichten

Mehr

Grundlagen der Digitaltechnik

Grundlagen der Digitaltechnik Grundlagen der Digitaltechnik Eine systematische Einführung von Prof. Dipl.-Ing. Erich Leonhardt 3., bearbeitete Auflage Mit 326 Bildern, 128 Tabellen, zahlreichen Beispielen und Übungsaufgaben mit Lösungen

Mehr

SPKC. Inhalte der Vorlesung. Signalprozessoren und Kommunikationscontroller. Prof. Dr.-Ing. Peter Schulz. Signalprozessoren

SPKC. Inhalte der Vorlesung. Signalprozessoren und Kommunikationscontroller. Prof. Dr.-Ing. Peter Schulz. Signalprozessoren Signalprozessoren und Kommunikationscontroller für den Schwerpunkt Telekommunikationstechnik: für alle anderen Schwerpunkte: Pflichtfach Wahlpflichtfach Inhalte der Vorlesung Signalprozessoren Systemarchitekturen

Mehr

Vom Chip zum Gehirn Elektronische Systeme zur Informationsverarbeitung

Vom Chip zum Gehirn Elektronische Systeme zur Informationsverarbeitung Vom Chip zum Gehirn Elektronische Systeme zur Informationsverarbeitung Johannes Schemmel Forschungsgruppe Electronic Vision(s) Lehrstuhl Prof. K. Meier Ruprecht-Karls-Universität Heidelberg Mitarbeiter:

Mehr

Einführung in die Digitaltechnik

Einführung in die Digitaltechnik Einführung in die Digitaltechnik Von Professor Dr.-Ing. Heinz-Georg Fehn Fachhochschule Münster Mit 212 Bildern und 71 Tabellen J. Schlembach Fachverlag ULBDwmstadt Inhaltsverzeichnis 1 Einführung 1 1.1

Mehr

Inhaltsverzeichnis. 1 Einleitung 1

Inhaltsverzeichnis. 1 Einleitung 1 vn 1 Einleitung 1 2 Codierung und Zahlensysteme... 3 2.1 Codes... 3 2.2 Dualcode....4 2.3 Festkonnna-Arithmetik im Dualsystem... 5 2.3.1 Ganzzahlige Addition im Dualsystem... 5 2.3.2 Addition von Festkommazahlen...

Mehr

4 DIGITALE SCHALTUNGSTECHNIK

4 DIGITALE SCHALTUNGSTECHNIK Digitale Schaltungstechnik 59 4 DIGITALE SCHALTUNGSTECHNIK Um Daten zu verarbeiten, verwenden Computer als grundlegende Größen logische Variablen, die genau zwei Zustände annehmen können, nämlich den Wert

Mehr

4.Vorlesung Rechnerorganisation

4.Vorlesung Rechnerorganisation Mario.Trams@informatik.tu-chemnitz.de, 22. April 2004 1 Inhalt: 4.Vorlesung Rechnerorganisation technischer Hintergrund der von uns verwendeten Experimentierhardware kurze Einführung in das Altera Entwicklungssystem

Mehr

Versuch P1-63 Schaltlogik Vorbereitung

Versuch P1-63 Schaltlogik Vorbereitung Versuch P1-63 Schaltlogik Vorbereitung Gruppe Mo-19 Yannick Augenstein Versuchsdurchführung: 16. Januar 2012 1 Inhaltsverzeichnis Einführung 3 1 Grundschaltungen 3 1.1 AND.......................................

Mehr

Grundstruktur von Schaltwerken

Grundstruktur von Schaltwerken Digitaltechnik Teil1.1 THEMA Grundstruktur von Schaltwerken Beschreibung Schaltwerke benutzen im Gegensatz zu einfachen Netzwerken auch Speicherbausteine, d.h. sie haben ein Gedächnis, die Schaltung kann

Mehr

3.4 Wahlpichtmodule Technische Informatik

3.4 Wahlpichtmodule Technische Informatik 3.4 Wahlpichtmodule Technische Informatik Nachfolgend werden die Module der Vertiefung Technische Informatik im Bachelor-Studiengang Angewandte Informatik beschrieben. 56 Messtechnik VL + Praktikum TIMTVL

Mehr

PALs, CPLDs und FPGAs

PALs, CPLDs und FPGAs PALs, CPLDs und FPGAs P. Fischer, ziti, Uni Heidelberg, Seite 1 Bezeichnungen Sehr ähnliche Bauelemente werden oft unterschiedlich bezeichnet, z.t. nur aus Marketing-Gründen PLD = Programmable Logic Devices

Mehr

Elektronikpraktikum - SS 2014 H. Merkel, D. Becker, S. Bleser, M. Steinen Gebäude 02-413 (Anfängerpraktikum) 1. Stock, Raum 430

Elektronikpraktikum - SS 2014 H. Merkel, D. Becker, S. Bleser, M. Steinen Gebäude 02-413 (Anfängerpraktikum) 1. Stock, Raum 430 Elektronikpraktikum - SS 24 H. Merkel, D. Becker, S. Bleser, M. Steinen Gebäude 2-43 (Anfängerpraktikum). Stock, Raum 43 Serie 7: Digitale Schaltungen./.7.24 I. Ziel der Versuche Verständnis für Entwurf

Mehr

Outline Schieberegister Multiplexer Barrel-Shifter Zähler Addierer. Rechenschaltungen 1. Marc Reichenbach

Outline Schieberegister Multiplexer Barrel-Shifter Zähler Addierer. Rechenschaltungen 1. Marc Reichenbach Rechenschaltungen 1 Marc Reichenbach Informatik 3 / Rechnerarchitektur Universität Erlangen Nürnberg 06/14 1 / 32 Gliederung Schieberegister Multiplexer Barrel-Shifter Zähler Addierer 2 / 32 Schieberegister

Mehr

Tietze, Schenk: Halbleiterschaltungstechnik (Kap. 10) Keller / Paul: Hardwaredesign (Kap. 5) L. Borucki: Digitaltechnik (Kap.

Tietze, Schenk: Halbleiterschaltungstechnik (Kap. 10) Keller / Paul: Hardwaredesign (Kap. 5) L. Borucki: Digitaltechnik (Kap. 6 Versuch Nr. 5 6.1 Anmerkungen zum Versuch Nr. 5 In den bisherigen Versuchen haben Sie sich mit kombinatorischen Schaltkreisen beschäftigt, in denen die Ausgänge bisher nicht auf die Eingänge zurückgeführt

Mehr

Franzis Ingenieur-Elektronik. Jan Hendrik Jansen. Anwendung digitaler Bausteine. Beispiele komplexer Teilschaltungen aus digitalen Bausteinen

Franzis Ingenieur-Elektronik. Jan Hendrik Jansen. Anwendung digitaler Bausteine. Beispiele komplexer Teilschaltungen aus digitalen Bausteinen Franzis Ingenieur-Elektronik Jan Hendrik Jansen Anwendung digitaler Bausteine Beispiele komplexer Teilschaltungen aus digitalen Bausteinen Mit 258 Abbildungen Franzis 1 Verdrahtungstechniken und Verbindungssysteme

Mehr

a. Flipflop (taktflankengesteuert) Wdh. Signalverläufe beim D-FF

a. Flipflop (taktflankengesteuert) Wdh. Signalverläufe beim D-FF ITS Teil 2: Rechnerarchitektur 1. Grundschaltungen der Digitaltechnik a. Flipflop (taktflankengesteuert) Wdh. Signalverläufe beim D-FF b. Zähler (Bsp. 4-Bit Zähler) - Eingang count wird zum Aktivieren

Mehr

Digitaltechnik II SS 2007

Digitaltechnik II SS 2007 Digitaltechnik II SS 27 9. Vorlesung Klaus Kasper Inhalt Realisierung digitaler Systeme Nutzung isplever Automaten Moore-Automat Mealy-Automat Beispiel Übung Massenspeicher Digitaltechnik 2 2 Realisierung

Mehr

Digitaltechnik. vieweg. Klaus Fricke. Lehr- und Übungsbuch für Elektrotechniker und Informatiker

Digitaltechnik. vieweg. Klaus Fricke. Lehr- und Übungsbuch für Elektrotechniker und Informatiker Klaus Fricke Digitaltechnik Lehr- und Übungsbuch für Elektrotechniker und Informatiker 2., durchgesehene Auflage Mit 147 Abbildungen und 86 Tabellen Herausgegeben von Otto Mildenberger vieweg VII 1 Einleitung

Mehr

Software ubiquitärer Systeme

Software ubiquitärer Systeme Software ubiquitärer Systeme Übung 2: Speicherarchitekturen in Mikrocontrollern und AOStuBS Christoph Borchert Arbeitsgruppe Eingebettete Systemsoftware Lehrstuhl für Informatik 12 TU Dortmund http://ess.cs.uni-dortmund.de/~chb/

Mehr

Rechnerarchitektur Atmega 32. 1 Vortrag Atmega 32. Von Urs Müller und Marion Knoth. Urs Müller Seite 1 von 7

Rechnerarchitektur Atmega 32. 1 Vortrag Atmega 32. Von Urs Müller und Marion Knoth. Urs Müller Seite 1 von 7 1 Vortrag Atmega 32 Von Urs Müller und Marion Knoth Urs Müller Seite 1 von 7 Inhaltsverzeichnis 1 Vortrag Atmega 32 1 1.1 Einleitung 3 1.1.1 Hersteller ATMEL 3 1.1.2 AVR - Mikrocontroller Familie 3 2 Übersicht

Mehr

Vorbereitung zum Versuch

Vorbereitung zum Versuch Vorbereitung zum Versuch Schaltlogik Armin Burgmeier (1347488) Gruppe 15 6. Januar 2008 1 Gatter aus diskreten Bauelementen Es sollen logische Bausteine (Gatter) aus bekannten, elektrischen Bauteilen aufgebaut

Mehr

Einführung in Peer-To-Peer (P2P) Datenstreaming mit NI FlexRIO

Einführung in Peer-To-Peer (P2P) Datenstreaming mit NI FlexRIO Einführung in Peer-To-Peer (P2P) Datenstreaming mit NI FlexRIO Dipl.-Ing. (FH) Christoph Landmann, M.Sc. Regional Product Engineer Automated Test National Instruments Germany GmbH Agenda Was ist Peer-To-Peer

Mehr

Digitaltechnik. 6 Speicherelemente. Revision 1.4

Digitaltechnik. 6 Speicherelemente. Revision 1.4 Digitaltechnik 6 Speicherelemente A Revision 1.4 Übersicht Adressen Read-Only Memory ROM Random Access Memory RAM Datenbusse Caches Speicher Memory ROM: read-only memory RAM: random-access memory (besser

Mehr

Rechnerarchitektur und Betriebssysteme (CS201): Architektur, ALU, Flip-Flop

Rechnerarchitektur und Betriebssysteme (CS201): Architektur, ALU, Flip-Flop Rechnerarchitektur und Betriebssysteme (CS201): Architektur, ALU, Flip-Flop 17. September 2013 Prof. Dr. Christian Tschudin Departement Mathematik und Informatik, Universität Basel Uebersicht Ausgewählte

Mehr

Technische Grundlagen der Informatik

Technische Grundlagen der Informatik Technische Grundlagen der Informatik WS 2008/2009 17. Vorlesung Klaus Kasper WS 2008/2009 Technische Grundlagen der Informatik 1 Wiederholung ROM Inhalt Realisierung digitaler Systeme Endliche Automaten

Mehr

Spannungsversorgung für Mikrocontroller-Schaltungen DH1AAD, Ingo Gerlach, 20.11.2011, e-mail : Ingo.Gerlach@onlinehome.de

Spannungsversorgung für Mikrocontroller-Schaltungen DH1AAD, Ingo Gerlach, 20.11.2011, e-mail : Ingo.Gerlach@onlinehome.de Spannungsversorgung für Mikrocontroller-Schaltungen DH1AAD, Ingo Gerlach, 20.11.2011, e-mail : Ingo.Gerlach@onlinehome.de Ziel Der Hintergrund für die Entwicklung diese Netzteiles war, das hier am Computer-Arbeitstisch

Mehr

Einführung (0) Erster funktionsfähiger programmgesteuerter Rechenautomat Z3, fertiggestellt 1941 Bild: Nachbau im Deutschen Museum München

Einführung (0) Erster funktionsfähiger programmgesteuerter Rechenautomat Z3, fertiggestellt 1941 Bild: Nachbau im Deutschen Museum München Einführung (0) Erster funktionsfähiger programmgesteuerter Rechenautomat Z3, fertiggestellt 1941 Bild: Nachbau im Deutschen Museum München Einführung (1) Was ist ein Rechner? Maschine, die Probleme für

Mehr

Speicherung von Signalen - Flipflops, Zähler, Schieberegister

Speicherung von Signalen - Flipflops, Zähler, Schieberegister Lehrbehelf für Prozessregelung und echnerverbund, 3. Klasse HTL Speicherung von Signalen - Flipflops, Zähler, Schieberegister S - Flipflop Sequentielle Schaltungen unterscheiden sich gegenüber den kombinatorischen

Mehr

FPGAs an der Hochschule München in Lehre und Forschung. Christian Münker, Hochschule München

FPGAs an der Hochschule München in Lehre und Forschung. Christian Münker, Hochschule München FPGAs an der Hochschule München in Lehre und Forschung Christian Münker, Hochschule München Überblick Hochschule München 2 www.hm.edu Gegründet 1971 Eine der größten Hochschulen für angewandte Wissenschaften

Mehr

Eine Möglichkeit: Latch als Speicherzelle

Eine Möglichkeit: Latch als Speicherzelle SRAM Eine Möglichkeit: Latch als Speicherzelle Man könnte ein Latch z.b. aus Gated Invertern benutzen Diese Zelle benötigt 4 Steuerleitungen (LD, RD und Inverse), einen Bus, 2 Versorgungen Viele Leitungen

Mehr

Entwicklung von Partitionierungsstrategien im Entwurf dynamisch rekonfigurierbarer Systeme

Entwicklung von Partitionierungsstrategien im Entwurf dynamisch rekonfigurierbarer Systeme Entwicklung von Partitionierungsstrategien im Entwurf dynamisch rekonfigurierbarer Systeme R. Merker, Technische Universität Dresden, Fakultät ET und IT J. Kelber, Fachhochschule Schmalkalden, ET Gliederung

Mehr

SECOM: Sichere Online Verschlüsselung für ISDN-Geräte

SECOM: Sichere Online Verschlüsselung für ISDN-Geräte SECOM: Sichere Online Verschlüsselung für ISDN-Geräte Mathias Schmalisch Hagen Ploog Dirk Timmermann Universität Rostock Übersicht Laufende rbeiten Motivation Kryptographie Implementierung Zusammenfassung

Mehr

Linux auf FPGAs. Massgeschneiderte Computersysteme. Christoph Zimmermann, Marc-André Beck. 1. März 2008. Berner Fachhochschule MedOnStream

Linux auf FPGAs. Massgeschneiderte Computersysteme. Christoph Zimmermann, Marc-André Beck. 1. März 2008. Berner Fachhochschule MedOnStream Massgeschneiderte Computersysteme Christoph Zimmermann Marc-André Beck Berner Fachhochschule MedOnStream 1. März 2008 Gliederung 1 GNU/Linux in eingebetteten Systemen Einsatzort Vorteile Distribution 2

Mehr

Technische Informatik

Technische Informatik Technische Informatik Eine einführende Darstellung von Prof. Dr. Bernd Becker Prof. Dr. Paul Molitor Oldenbourg Verlag München Wien Inhaltsverzeichnis 1 Einleitung 1 1.1 Was ist überhaupt ein Rechner?

Mehr

GAL 16V8. 4. Laboreinheit - Hardwarepraktikum SS 2002 VCC / +5V. Eingang / Clock. 8 konfigurierbare Ausgangszellen. 8 Eingänge GND / 0V.

GAL 16V8. 4. Laboreinheit - Hardwarepraktikum SS 2002 VCC / +5V. Eingang / Clock. 8 konfigurierbare Ausgangszellen. 8 Eingänge GND / 0V. 1. Versuch Programmierbare Logik 4. Laboreinheit - Hardwarepraktikum SS 2002 Am Beispiel des GAL16V8 und eines GAL Development Systems werden die Möglichkeiten und Einsatzgebiete von programmierbare Logikbausteine

Mehr

XILINX ISE WEBPACK und DIGILENT BASYS2

XILINX ISE WEBPACK und DIGILENT BASYS2 XILINX ISE WEBPACK und DIGILENT BASYS2 Eine kurze Einführung. Download ISE Projektdateien auch links im Menü (ZIP) Abteilung Elektronik an der HTL Mödling 2011/2015 Grundbegriffe Xilinx ist eine Firma

Mehr

1 Anmerkungen zur Entwicklung von GALs mit LOG/iC

1 Anmerkungen zur Entwicklung von GALs mit LOG/iC 1 Anmerkungen zur Entwicklung von GALs mit LOG/iC 1.1 Generic Array Logic (GAL) - Prinzip Ein GAL (Generic Array Logic) stellt ein (wieder)programmierbares UND- Array mit einem festen ODER Array dar. Zusätzlich

Mehr

Grundlagen der Technischen Informatik

Grundlagen der Technischen Informatik Grundlagen der Technischen Informatik von Dirk W. Hoffmann 1. Auflage Hanser München 2007 Verlag C.H. Beck im Internet: www.beck.de ISBN 978 3 446 40691 9 Zu Leseprobe schnell und portofrei erhältlich

Mehr

Übungen zu Architektur Eingebetteter Systeme. Teil 1: Grundlagen. Blatt 5 1.1: VHDL 28./29.05.2009

Übungen zu Architektur Eingebetteter Systeme. Teil 1: Grundlagen. Blatt 5 1.1: VHDL 28./29.05.2009 Übungen zu Architektur Eingebetteter Systeme Blatt 5 28./29.05.2009 Teil 1: Grundlagen 1.1: VHDL Bei der Erstellung Ihres Softcore-Prozessors mit Hilfe des SOPC Builder hatten Sie bereits erste Erfahrungen

Mehr

CU-R-CONTROL. Beschreibung zur Schaltung ATMega16-32+ISP MC-Controller Steuerung auf Basis ATMEL Mega16/32. Autor: Christian Ulrich

CU-R-CONTROL. Beschreibung zur Schaltung ATMega16-32+ISP MC-Controller Steuerung auf Basis ATMEL Mega16/32. Autor: Christian Ulrich Seite 1 von 10 CU-R-CONTROL Beschreibung zur Schaltung ATMega16-32+ISP MC-Controller Steuerung auf Basis ATMEL Mega16/32 Autor: Christian Ulrich Datum: 08.12.2007 Version: 1.00 Seite 2 von 10 Inhalt Historie

Mehr

Technische Grundlagen der Informatik Kapitel 5. Prof. Dr. Sorin A. Huss Fachbereich Informatik TU Darmstadt

Technische Grundlagen der Informatik Kapitel 5. Prof. Dr. Sorin A. Huss Fachbereich Informatik TU Darmstadt Technische Grundlagen der Informatik Kapitel 5 Prof. Dr. Sorin A. Huss Fachbereich Informatik TU Darmstadt Kapitel 5: Themen Speicherarchitekturen RAM-, ROM-Speicher Flash-Speicher Logikimplementierung

Mehr

Arbeitsbereich Technische Aspekte Multimodaler Systeme. Praktikum der Technischen Informatik T1 2. Flipflops. Name:...

Arbeitsbereich Technische Aspekte Multimodaler Systeme. Praktikum der Technischen Informatik T1 2. Flipflops. Name:... Universität Hamburg, Fachbereich Informatik Arbeitsbereich Technische Aspekte Multimodaler Systeme Praktikum der Technischen Informatik T1 2 Flipflops Name:... Bogen erfolgreich bearbeitet:... Versuch

Mehr

Studienvertiefungsrichtung Informationstechnik

Studienvertiefungsrichtung Informationstechnik Studienvertiefungsrichtung Informationstechnik Prof.Dr.-Ing. Ulrich Sauvagerd Lehrgebiet Informationstechnik Nov. 2006, Seite 1 www.etech.haw-hamburg.de/~sauvagerd Lehrgebiet Informationstechnik Nov. 2006,

Mehr

Ettlingen _ 2008 WWW.VISION-COMPONENTS.COM // Ettlingen // 2008

Ettlingen _ 2008 WWW.VISION-COMPONENTS.COM // Ettlingen // 2008 Ettlingen _ 2008 Wer ist VC VC ist innovativer Hersteller intelligenter Kameras für die industrielle Bildverarbeitung. Erfinder der ersten industriellen Smart Kamera (VC11) 1996. Geschäftsführer Michael

Mehr

N Bit binäre Zahlen (signed)

N Bit binäre Zahlen (signed) N Bit binäre Zahlen (signed) n Bit Darstellung ist ein Fenster auf die ersten n Stellen der Binär Zahl 0000000000000000000000000000000000000000000000000110 = 6 1111111111111111111111111111111111111111111111111101

Mehr

Digitaltechnik. Prof. Dr. Sven-Hendrik Voß Wintersemester 2015 Technische Informatik (Bachelor), Semester 3 Termin 1, 05.10.2015

Digitaltechnik. Prof. Dr. Sven-Hendrik Voß Wintersemester 2015 Technische Informatik (Bachelor), Semester 3 Termin 1, 05.10.2015 Digitaltechnik Prof. Dr. Sven-Hendrik Voß Wintersemester 2015 Technische Informatik (Bachelor), Semester 3 Termin 1, 05.10.2015 Seite 2 Einführung Digitaltechnik Wintersemester 2015 Inhaltsverzeichnis

Mehr

FPGA. Übersicht der Aktuellen Bausteine. Inhaltsverzeichnis. 1. Einführung 1.1 Was ist ein FGPA?

FPGA. Übersicht der Aktuellen Bausteine. Inhaltsverzeichnis. 1. Einführung 1.1 Was ist ein FGPA? FPGA Übersicht der Aktuellen Bausteine Von Markus Stanczyk Inhaltsverzeichnis 1. Einführung 1.1 Was ist ein FGPA? 2. Aufbau eines FPGA 2.1 Logikblöcke 2.2 Verbindungsarchitektur 3. Marktüberblick 3.1 Allgemein

Mehr

Microcontroller Kurs. 08.07.11 Microcontroller Kurs/Johannes Fuchs 1

Microcontroller Kurs. 08.07.11 Microcontroller Kurs/Johannes Fuchs 1 Microcontroller Kurs 08.07.11 Microcontroller Kurs/Johannes Fuchs 1 Was ist ein Microcontroller Wikipedia: A microcontroller (sometimes abbreviated µc, uc or MCU) is a small computer on a single integrated

Mehr

Grundlagen der Technischen Informatik

Grundlagen der Technischen Informatik Dirk W. Hoffmann Grundlagen der Technischen Informatik 3., neu bearbeitete Auflage Mit 356 Bildern, 57 Tabellen und 95 Aufgaben HANSER Inhaltsverzeichnis 1 Einführung 11 1.1 Was ist technische Informatik?

Mehr

Wahlfachtopf Mikroelektronik für die Studienrichtung Mechatronik (Diplomstudium, Kennzahl 716)

Wahlfachtopf Mikroelektronik für die Studienrichtung Mechatronik (Diplomstudium, Kennzahl 716) Wahlfachtopf Mikroelektronik für die Studienrichtung Mechatronik (Diplomstudium, Kennzahl 716) B. Jakoby, Institut für Mikroelektronik und Mikrosensorik Themen, Schlagworte zum Wahlfachtopf Elektronik

Mehr

Jürg Gutknecht, SI und ETH Zürich, April 2015

Jürg Gutknecht, SI und ETH Zürich, April 2015 Jürg Gutknecht, SI und ETH Zürich, April 2015 Der Staubsauger könnte ein Mikrofon eingebaut haben, welches sämtliche Geräusche im Raum aufnimmt und via Stromkabel an einen Geheimdienst weiterleitet Die

Mehr

Halbleiterspeicher. Halbleiterspeicher. 30.09.2008 Michael Kuhfahl 1

Halbleiterspeicher. Halbleiterspeicher. 30.09.2008 Michael Kuhfahl 1 Halbleiterspeicher 30.09.2008 Michael Kuhfahl 1 Gliederung I. FF als Speicher (1 Bit) II. Register als Speicher (n Bit) III. Anordnung der Speicherzellen IV. SRAM V. DRAM VI. ROM VII. PROM VIII. EPROM

Mehr