Praktikum Digitaltechnik

Das Praktikum richtet sich vor allem an StudentInnen der Informatik, Elektrotechnik und Mechatronik ab dem vierten Semester bzw. mit Vorkenntnissen aus dem Bereich "Digitale Logik".

Es sollen die Inhalte aus der Vorlesung "Digitale Logik" (Digitaltechnik I) an der Umsetzung von praktischen Schaltungen erprobt werden.

Zunächst werden die Grundgebiete der digitalen Logik (Kombinatorik, Sequentielle Schaltwerke, Automaten) anhand von Beispielschaltungen auf dem Steckbrett aufgebaut und getestet. Dabei wird auch der Umgang mit Messgeräten wie z.B. einem digitalen mixed-signal-Oszilloskop geübt.

In späteren Übungsaufgaben wird ein programmierbarer Logikbaustein (FPGA) für die Umsetzung komplexerer Schaltungen verwendet. Die Schaltungen werden dabei am Computer in Form von Schaltplänen eingegeben und anschließend auf einem FPGA synthetisiert. Es soll ein digitaler "Melody Player" realisiert werden, der in der Lage sein soll eine vorgegebene Melodie abzuspielen.

Die/der Lernende kann

• praktische Versuche mit Digitalschaltungen durchführen,
• Verfahren aus der Vorlesung Digitale Logik anwenden,
• die Funktionsweise digitaler Schaltungen beschreiben,
• grundlegende digitale Schaltungen entwerfen,
• die systematische Analyse (fehlerbehafteter) Schaltungen durchführen.

Aus organisatorischen Gründen ist die maximale Teilnehmerzahl auf 12 begrenzt.

Bitte melden Sie sich deshalb frühzeitig im HISQIS und in moodle zu dieser Veranstaltung an.

1. Einführung, Gatterfunktionen
2. Kombinatorische Logik
3. Sequentielle Logik
4. Automaten
5. FPGA-Programmierung
6. Entwicklung eines "Melody Players" auf einem FPGA 

Alle Materialien werden über Moodle zur Verfügung gestellt.

Das Praktikum findet im Sommersemester Montags zwischen 14:00 und 18:00 Uhr in den Räumen WA 0334 (Seminarraum FG) bzw. WA 0336 (Studentenlabor FG) statt. Der Rhythmus ist jeweils 14tägig.

Alle relevante Literatur ist in den Versuchsunterlagen enthalten.

Darüber hinaus interessant sind:

• Mano, M. Morris and Ciletti, Michael D.: Digital Design; Pearson International Edition; 4. Aufl.; 2007; ISBN 0132340437
• Katz, Randy H.: Contemporary Logic Design; Addison-Wesley-Longman; 2. Aufl.; 2004; ISBN 978-0201308470
• Liebig, Hans: Logischer Entwurf digitaler Systeme; Springer Verlag; 4. Aufl.; 2005; ISBN 978-3540260264
• Lipp, H. M., Becker J. : Grundlagen der Digitaltechnik; Oldenbourg Verlag; 6. überarb. Aufl.; 2008; ISBN 978-3-486-58274-1 
• Paul Molitor, Christoph Scholl: Datenstrukturen und effiziente Algorithmen für die Logiksynthese kombinatorischer Schaltungen, Teubner Verlag; Auflage: 1 (1999), ISBN: 3519029456  

Der Leistungsnachweis erfolgt über Versuchsprotokolle (zu denen eine obligatorische Versuchsvorbereitung gehört), je eine Vorstellung der Versuchsvorbereitung und je ein Testat pro Gruppe sowie über die allgemeine Mitarbeit im Praktikum. Die genauen Modalitäten werden in der Veranstaltung bekannt gegeben.