Modulhandbuch BaET2012_Digitaltechnik


Verantwortlich: Prof. Dr. Thieling

Modul

Anerkennbare Lehrveranstaltung (LV)

Organisation

Bezeichnung
Lang BaET2012_Digitaltechnik
MID BaET2012_DT
MPID
Zuordnung
Studiengang BaET2012
Studienrichtung N
Wissensgebiete N_VI
Einordnung ins Curriculum
Fachsemester 5-6
Pflicht N
Wahl
Version
erstellt 2013-05-23
VID 1
gültig ab WS 2012/13
gültig bis

Zeugnistext

de
Digitaltechnik
en
Digital Electronics

Unterrichtssprache

Deutsch oder Englisch

Modulprüfung

Form der Modulprüfung
sK Regelfall (bei geringer Prüfungsanzahl: sMP)

Beiträge ECTS-CP aus Wissensgebieten
N_VI 5
Summe 5

Aufwand [h]: 150


Prüfungselemente

Vorlesung / Übung

Form Kompetenznachweis
bÜA Präsenzübung und Selbstlernaufgaben

Beitrag zum Modulergebnis
bÜA unbenotet

Spezifische Lernziele

Kenntnisse
  • digitaltechnische Systeme beschreiben (modellieren) mittels ... (PFK.1, PFK.2)
    • Boole'scher Algebar
    • Wahrheitstabelle
    • Zustandüberführungsdiagramm
    • Schaltplan
    • VHDL
  • Typische Schaltnetze in ihrem verhalten und ihrer Wechselwirkung verstehen und beschreiben (PFK.4)
  • Laufzeiteffekte in Schaltnetzen verstehen, beschreiben und klassifizieren (PFK.4, PFK.2)
  • synchrone digitale Schaltwerke (Automaten. Zähler) in ihrem Verhalten und ihrer Wechselwirkung verstehen und beschreiben (PFK.4, PFK.7)
  • Aufbau und Funktionsweise programmierbarer Bausteine verstehen und beschreiben (PFK.4)
  • Grundaufbau und Arbeitsweise eines Von-Neumann-Rechners verstehen und beschreiben (PFK.7)
Fertigkeiten
  • vorliegende digitaltechnische Modelle
    • analysieren (PFK.7)
    • verifizieren (PFK.10)
    • vereinfachen (PFK.2, PFK.8)
    • synthetisieren (PFK.9)
  • Systemverhalten aus spezifizierenden Texten herleiten (PFK.11, PFK.5, PFK.4, PFK.1, PFK.2)
    • technische Texte erfassen
    • implizite Angaben erkennen und verstehen
    • fehlende Angaben
      • erkennen
      • ableiten
      • erfragen
  • Erarbeitung von Problemlösungen, die sich mit digitaltechnischen Systemen (Schaltnetzen, Zählern, Automaten) implementieren lassen (PFK.1, PFK.2, PFK.4, PFK.5, PFK.7, PFK.8, PFK.9)
    • Auswahl der geeigneten Modellierungsform
    • Erstellen des Modells
    • Bewertung des Modells
      • Vollständigkeit
      • Determiniertheit
      • Lebendigkeit
    • Implementierung mittels Schaltnetz und Flip-Flops
    • Implementierung mittels VHDL
  • Programmierung einfacher Hochsprachensequenzen in Assembler (PFK.8)

Exemplarische inhaltliche Operationalisierung

Die Studierenden erlernen die grundlegende Methoden und Systeme der Digitaltechnik und den Entwurf digitaltechnischer Systeme in Hardware und unter Verwendung programmierbarer Bausteinen.

Praktikum

Form Kompetenznachweis
bPA Praktikum, Gruppenarbeit

Beitrag zum Modulergebnis
bPA Testat als Voraussetzung zur Klausur

Spezifische Lernziele

Fertigkeiten
  • digitale Systeme entwerfen (PFK.8, PFK.9)
    • kommerzielles Entwurfswerkzeug verstehen und einsetzen
    • wesentliche Eigenschaften von Standardkomponetnen kennen
    • Hardwarebeschreibungssprache VHDL auf Basis von Design-Pattern kennen und anwenden können
  • Funktionsweise eines Von-Neuman-Rechners verstehen und beschreiben (PFK.7)
  • Teilsysteme eines Von-Neumanrechners implemetieren (PFK.1, PFK.7, PFK.8, PFK.9)
  • Programmierung einfacher Hochsprachen-Sequenzen in Assembler (PFK.9)
Handlungskompetenz demonstrieren
  • komplexere Aufgaben in Kleinteam bewältigen (PSK.6)
  • komplexere Problemlösungen erarbeiten
    • komplexeren Problemstellungen verstehen und analysieren (PFK.1, PFK.2, PFK.4, PFK.5, PSK.4, PSK.6, PFK.12)
      • Systemverhalten aus spezifizierenden Texten herleiten
        • technische Texte erfassen
        • implizite Angaben erkennen und verstehen
        • fehlende Angaben
          • erkennen
          • ableiten
          • erfragen
      • System strukturiert analysieren
        • sinnvolle Teilsysteme (Schaltnetze, Zähler, Automaten) erkennen
        • Schnittstellen zwischen Teilsystemen erfassen
    • Teilsysteme modellieren (PFK.1, PFK.2, PFK.4, PFK.5, PFK.7, PFK.8, PFK.14)
      • Zustandsüberführungsdiagramme erstellen
      • Wahrheitstabellen erstellen
    • komplexeren Problemlösung mittels Entwurfswerkzeug implementieren, testen und am Zielsystem in Betrieb nehmen PFK.8, PFK.9, PFK.10, PFK.14, PSK.4, PSK.6)
      • Spezifiation von Teilsystemen
        • Schaltplan
        • VHDL
      • Synthese von Teilsystemen
        • Auswahl geeigneter Bibliotheksfunktionalitäten
        • Finden syntaktischer Fehler und deren Behebung
      • Simulation von Teilsystemen
        • Erstellen von Teststimuli
        • Finden semantischer Fehler und deren Behebung
      • Spezifikation des Gesamtsystems
      • Simulationdes Gesamtsystems
        • Erstellen von Teststimuli
        • Finden semantischer Fehler und deren Behebung
      • Gesamtsystem am Zielsystem in Betrieb nehmen

Exemplarische inhaltliche Operationalisierung

Die Studierenden setzen die erworbenen Kenntnisse in praktischen Projekten zur Steuerung von elektromechanischen Modellen mit selbst ein VHDL entwickelten Automaten um.

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