Grundlagen der Technischen Informatik. Kapitel 0

Transkript

1 Organisatorisches Grundlagen der Technischen Informatik Kapitel 0 Vorlesung: Di. 14:15-15:45 Uhr, H8 und Do Uhr, H8 Übung: Mo Uhr, H4 (Schmitt B.) Mo. 16:00-18:00 Uhr, (Danner L.) Do. 10:00-12:00 Uhr, (Danner L.) Do. 10:00-12:00 Uhr, (Neumann D.) Do Uhr, K1 (Danner L.) Do Uhr, (Schmitt B.) Fr Uhr, H5 (Neumann D.) Prof. Dr.-Ing. Jürgen J Teich Lehrstuhl für f r Hardware-Software Software-Co-Design Grundlagen der Technischen Informatik Grundlagen der Technischen Informatik 2 Organisatorisches Betreuung: - Vorlesung: Jürgen Teich , teich@cs.fau.de Dirk Koch , dirk.koch@cs.fau.de - Übung, Webseite (Folien): S. Wildermann, D. Kissler, M. Glaß {nachname}@cs.fau.de - Praktikum: Joachim Falk , joachim.falk@informatik.uni-erlangen.de Organisatorisches Webseite zur Vorlesung: Übungsgruppeneinteilung: Anmeldung zu einer Übungsgruppe über das W.A.S. (bis ) Praktische Übung: Anmeldung zur praktischen Übung über das W.A.S. ( ) KW 3 KW 4 KW 5 KW 6 KW 7* Mo, (G1) Mo, (G4) Mo, (G1) Mo, 2.2. (G4) Mo, 9.2. (G1/G4) Do, (G2) Do, (G5) Do, (G2) Do, 5.2. (G5) Do, (G2/G5) Fr, (G3) Fr, (G6) Fr,30.1. (G3) Fr, 6.2. (G6) Fr (G3/G6) *Der Zusatztermin in KW7 gilt nur für Studenten, die einen Termin nicht erfolgreich absolviert haben, bzw. ein ärztliches Attest vorgelegt haben! Grundlagen der Technischen Informatik 3 Grundlagen der Technischen Informatik 4

2 Organisatorisches - Prüfungsvoraussetzungen Das Modul GTI gilt als bestanden, wenn sowohl die Klausur bestanden ist und der Teilnahmeschein vorliegt. Sie erhalten den Teilnahmeschein bei Erfüllung folgender Leistungen: 1. Besuch von mindestens 9 Übungen (Unterschrift in Anwesenheitsliste) 2. Bestehen zweier Miniklausuren (à 30 min): 1. Termin: (Donnerstag) 2. Termin: (Donnerstag) 3. Erfolgreiches Absolvieren der Praktischen Übungen (2x Kolloquium und 2x Versuchsdurchführung) Terminplan Vorlesung Dienstag: Donnerstag: :45 Uhr 8:30-10:00 Uhr Weihnachtsferien: Grundlagen der Technischen Informatik 5 Grundlagen der Technischen Informatik 6 Unterlagen Oft verwendetes Buch: Grundlagen der Digitaltechnik Oldenbourg Verlag, 5. Auflage ISBN ,80 EUR Vertiefende Literatur I Srinivas Devadas, Kurt Keutzer, Abhijit Ghosh: Logic Synthesis McGraw-Hill, Juni 1994 ISBN: (Englisch); Preis: 50,14 Zusätzliche Unterlagen: Vorlesungsfolien (Zugriff innerhalb des Uni-Netzwerks möglich) Aufgaben und Musterlösungen aus der Übung Grundlagen der Technischen Informatik 7 Gary D. Hachtel, Fabio Somenzi: Logic Synthesis and Verification Algorithms Kluwer Academic, Juni 1996 ISBN: (Englisch); Preis: 125,80 Bibliothekssignatur: T00/mat Grundlagen der Technischen Informatik 8

3 Vertiefende Literatur II Giovanny De Micheli: Synthesis And Optimization of Digital Circuits McGraw-Hill; (Januar 1994) ISBN: (Englisch); Preis: 125,80 Bibliothekssignatur: 14RS/LE 59 Vertiefende Literatur III Edward McCluskey: Logic Design Principles: With Emphasis on Testable Semicustom Circuits Prentice Hall, 1986 ISBN: (Englisch) Bibliothekssignatur: 14RS/LE14 P. Molitor, C. Scholl: Datenstrukturen und effiziente Algorithmen für die Logiksynthese kombinatorischer Schaltungen. Teubner Verlag, 1999 ISBN: ; Preis: 28,90 Bibliothekssignatur: 14 RS/LE 50 Grundlagen der Technischen Informatik 9 Freie Tools und Dokumentation zu VHDL: Hamburg VHDL Archiv (zum Beispiel: VHDL Kompakt von Andreas Mäder) Grundlagen der Technischen Informatik Einführung 1.1 Zum Begriff Information 1.2 Behandlung von Informationen 1.3 Digitaltechnik als spezielle technische Lösung 2. Funktion und Struktur 2.1 Der Systembegriff 2.2 Hierarchische Aufteilung komplexe Systeme 2.3 Systematischer Entwurf von digitaltechnischen Systemen 3. Nachricht und Signal 3.1 Information und Nachricht 3.2 Physikalische Größen als Nachrichtenträger 3.3 Kontinuierliche und diskrete Signale 3.4 Signale mit begrenzter Zahl von Werten 3.5 Binärsignale 3.6 Informationsgehalt Grundlagen der Technischen Informatik 11 Grundlagen der Technischen Informatik 12

4 4. Codes 4.1 Code und Codewörter 4.2 Codes für die Analog/Digitalumsetzung 4.3 Austauschcodes 4.4 Codes für Fehlererkennung und korrektur 4.5 Codes für die Nachrichtenübertragung, optimale Codes 4.6 Polyadische Zahlensysteme 4.7 Codewandlung 4.8 Codeumschaltung 5. Mathematische Grundlagen 5.1 Mengen und Mengenoperationen 5.2 Relationen 5.3 Algebraische Strukturen, Boolesche Algebra Grundlagen der Technischen Informatik 13 Grundlagen der Technischen Informatik Schaltalgebra 6.1 Schaltfunktionen 6.2 Grafische Darstellung von Schaltfunktionen 6.3 Typen von Schaltfunktionen 6.4 Normalformen, Hauptsatz der Schaltalgebra 6.5 Basissysteme 6.6 Entwicklungssatz der Schaltalgebra 6.7 Belegungsblöcke und Terme, Primblöcke und Primterme 6.8 Minimierung 7. Bausteine der Digitaltechnik 7.1 Zuordnungsschemata bei binären Größen 7.2 Binäre Schalter, Transistortechnologien 7.3 Schaltglieder 7.4 Schaltnetze 8. Automaten 8.1 Automaten 8.2 Spezielle Schaltnetze 8.3 Spezielle Schaltwerke 8.3 Digitalspeicher 8.4 Sonderfunktionen Grundlagen der Technischen Informatik 15 Grundlagen der Technischen Informatik 16

5 9. Rechnerarithmetik 9.1 Konversion von Wortbreiten 9.2 Komparatoren 9.3 Multiplizierer 9.4 Dividierer 9.5 Busse 10. Hardwarebeschreibung, -simulation und -synthese 10.1 Entwurf einer Ampelsteuerung 10.2 Syntax und Semantik von VHDL 10.3 Simulation von Schaltungsbeschreibungen 10.4 Schaltungssynthese 10.5 Realisierungsformen 11. Rechnerarchitektur und organisation (Ausblick) 2 Praktische Übungen: Kennenlernen der Hardwarebeschreibungssprache VHDL Entwurf, Simulation und Synthese eines digitalen Weckers Realer Hardwareentwurf S 4 S 5 Hours Minutes ALM TIME ON/OFF Timeset Alarm S 2 S 1 S 3 Grundlagen der Technischen Informatik 17 Grundlagen der Technischen Informatik 18