Digitaltechnik und Entwurfsverfahren, SS16, Vorlesung
By Karlsruher Institut für Technologie (KIT)
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Beschreibung
Der Inhalt der Lehrveranstaltung umfasst die Grundlagen der Informationsdarstellung, Zahlensysteme, Binärdarstellungen negativer Zahlen, Gleitkomma-Zahlen, Alphabete, Codes; Rechnertechnologie: MOS-Transistoren, CMOS-Schaltungen; formale Schaltungsbeschreibungen, boolesche Algebra, Normalformen, Schaltungsoptimierung; Realisierungsformen von digitalen Schaltungen: Gatter, PLDs, FPGAs, ASICs; einfache Grundschaltungen: FlipFlop-Typen, Multiplexer, Halb/Voll-Addierer; Rechenwerke: Addierer-Varianten, Multiplizier-Schaltungen, Divisionsschaltungen; Mikroprogrammierung. Lehrinhalt: Studierende sollen durch diese Lehrveranstaltung folgende Kompetenzen erwerben: - Verständnis der verschiedenen Darstellungsformen von Zahlen und Alphabeten in Rechnern, - Fähigkeiten der formalen und programmiersprachlichen Schaltungsbeschreibung, - Kenntnisse der technischen Realisierungsformen von Schaltungen, - basierend auf dem Verständnis für Aufbau und Funktion aller wichtigen Grundschaltungen und Rechenwerke die Fähigkeit, unbekannte Schaltungen zu analysieren und zu verstehen, sowie eigene Schaltungen zu entwickeln, - Kenntnisse der relevanten Speichertechnologien, - Kenntnisse verschiedener Realisierungsformen komplexer Schaltungen. Vorlesungsaufzeichnung: http://webcast.kit.edu
| Name | Beschreibung | Erschienen | Preis | ||
|---|---|---|---|---|---|
| 1 | CleanVideo23: Digitaltechnik und Entwurfsverfahren, Vorlesung, SS 2016, am 19.07.2016 | 23 | 0:00:00 Starten 0:00:04 BCD-Addierer 0:11:40 Subtraktion 0:18:13 Multiplikation und Division 0:41:55 Division 0:46:39 Register-Transfer-Ebene 0:55:38 Logische Bausteine der RT-Ebene 0:57:30 Arithmetisch-logische Einheit (ALU) 1:06:09 Zusammenfassung von TI | 25.7.2016 | Gratis | In iTunes ansehen |
| 2 | CleanVideo22: Digitaltechnik und Entwurfsverfahren, Vorlesung, SS 2016, am 14.07.2016 | 22 | 0:00:00 Starten 0:00:45 Verbale Aufgabenstellung 0:01:36 Technische Randbedingungen 0:02:23 Formalisierung der Aufgabe 0:05:35 Automatengraph 0:06:42 Automatentabelle 0:07:27 Zustandskodierung 0:08:16 Kodierte Ablauftabelle 0:11:55 Ansteuerfunktionen der Flipflops 0:14:03 Ausgabefunktion 0:15:41 Kapitel 4.5 Spezielle Schaltwerkbausteine 0:17:14 4-Bit-Register aus D-Flipflops mit Freigabesignal 0:19:35 Kapitel 4.5.2 Schieberegister 0:24:02 Kapitel 4.5.3 Zähler 0:27:03 Synchroner 3-stelliger Dualzähler 0:30:32 Herleitung 0:36:26 Asynchrone Zähler (Ripple Counter) 0:39:45 Nachteile asynchrone Zähler 0:41:03 Kapitel 4.5.4 Programmierbare Bausteine 0:41:48 NAND-Gatter im Gate-Array-Entwurfsstil 0:44:02 Aufbau eines MPGA (ASIC) 0:46:35 FPGAs 0:50:08 Kapitel 5 Rechnerarithmetik 0:51:27 Addition 0:53:21 Kapitel 5.1.1 Voll- und Halbaddierer 1:00:34 Schaltnetz und Schaltsymbol 1:02:35 Serielle Addition (Papier- und Bleistift-Methode) 1:05:01 Addieren zweier Dualzahlen mit mehreren Stellen 1:06:20 Kapitel 5.1.3 Carry-Lookahead-Addierer 1:07:08 Berechnung der Überträge aus den Eingangsvariablen 1:09:46 Carry-lookahead-Addierer 1:11:43 Anmerkungen | 21.7.2016 | Gratis | In iTunes ansehen |
| 3 | CleanVideo21: Digitaltechnik und Entwurfsverfahren, Übung, SS 2016, am 12.07.2016 | 21 | 0:00:00 Starten 0:00:04 6. Übung: Schaltwerke 0:01:22 Entwurf von Schaltwerken 0:02:59 Beispiel: Datenpfad für die MIPS-Architektur 0:04:29 Zustandsautomat (DLX Pipeline) 0:04:59 Entwurf von Schaltwerken 0:07:00 Kodierte Ablauftabelle 0:11:34 Flipflop-Ansteuertabellen 0:14:51 Herleitung der Ansteuertabellen 0:16:18 Aufgabe 1 0:19:32 Automatengraph 0:23:47 Zustandskodierung 0:25:23 Kodierte Ablauftabelle 0:30:56 Ansteuerfunktionen der FFs 0:32:06 Ausgabefunktion 0:33:04 Aufgabe 1.4 0:38:07 Methode des Koeffizientenvergleichs 0:43:36 Aufgabe 1.5 0:44:51 Verläufe der Signale 0:47:04 Aufgabe 1.6 0:48:42 Schaltwerkanalyse 0:50:14 Aufgabe 2 0:56:42 Aufgabe 3 0:57:27 Automatengraph 0:58:36 Zustandskodierung 0:59:10 Kodierte Ablauftabelle 1:02:17 Aufgabe 3.3 1:02:20 Aufgabe 3.4 1:03:17 Schaltung 1:05:37 Zähler mit RS-Flipflops 1:06:28 Zähler mit JK-Flipflops 1:07:19 Aufgabe 4 1:07:59 Geldwechselautomat 1:08:22 Zustände und Automatengraph 1:10:14 Ablauftabelle 1:10:32 Kodierungen | 19.7.2016 | Gratis | In iTunes ansehen |
| 4 | CleanVideo19: Digitaltechnik und Entwurfsverfahren, Vorlesung, SS 2016, am 30.06.2016 | 19 | 0:00:00 Starten 0:00:04 Kapitel 4.1.3 Darstellungsmöglichkeiten 0:00:55 Formalisierte Beschreibung 0:01:45 Zeitdiagramm 0:03:37 Ablauftabelle 0:05:05 Automatentabelle 0:07:31 Automatengraph 0:09:41 Kapitel 4.1.4 Realisierung von Automaten 0:09:50 Zustandsspeicher 0:11:04 Beispiel: Rückgekoppeltes NOR-Gatter 0:18:15 Defenitionen 0:18:56 Pegelsteuerung 0:19:39 Flankensteuerung 0:20:01 Synchrone Schaltwerke vs. Asynchrone Schaltwerke 0:22:08 Kapitel 4.2 Entwurf asynchroner Schaltwerke 0:22:28 Beispiel: Einfacher Speicher 0:23:55 Vorgehensweise 0:25:32 Funktionsweise 0:25:56 Übertragen des Automatengraphen in die Automatentafel 0:26:55 Stabilitätskriterium 0:28:13 Beispiel: Flussmatrix des einfachen Speichers 0:30:37 Mögliche Formen eines Zustandsübergangs 0:35:26 Kapitel 4.2.3 Wahl der Zustandskodierung 0:35:47 Binäre Zustandskodierung 0:36:31 Anzahl der Zustandsvariablen 0:37:38 Willkürlich gewählte Zustandskodierung 0:40:55 Wechsel von Zustand 0 zu Zustand 3 0:41:41 Mögliche Fälle eines Wettlaufs 0:44:33 Kritischer Wettlauf 0:46:47 Wettlauffreie Zustandskodierung 0:49:56 Anmerkungen 0:51:18 Kapitel 4.2.4 Erzeugen der Ausgabe- und Übergangsschaltnetze 0:51:24 Erregungsmatrix 0:52:55 Ausgabe- und Übergangsschaltnetze 0:55:53 Schaltbild des Speichers 0:56:40 Das asynchrone RS-Flipflop 0:58:21 Probleme asynchroner Schaltwerke 1:00:23 Kapitel 4.2.5 Analyse asynchroner Schaltwerke 1:00:45 Analyse asynchroner Schaltwerke 1:08:07 Genauere Analyse eines Übergangs 1:11:54 Verhalten des Flipflops bei Auftreten des Hasardfehlers | 14.7.2016 | Gratis | In iTunes ansehen |
| 5 | CleanVideo20: Digitaltechnik und Entwurfsverfahren, Vorlesung, SS 2016, am 05.07.2016 | 20 | 0:00:00 Starten 0:00:04 Kapitel 4.3 Flipflops als Zustandsspeicher 0:00:22 Einleitung 0:01:18 Asynchrones RS-Flipflop 0:02:34 Verhalten des RS-Flipflops 0:03:19 Pegelgesteuerter RS-Latch 0:05:00 Anmerkung zur Notation 0:05:37 Ansteuertabelle (RS-Flipflop) 0:11:29 D-Latch 0:14:38 Pegelgesteurtes synchrones D-Flipflop 0:16:27 Taktflankengesteurtes D-Flipflop 0:20:26 Einflankgesteuertes D-Flipflop 0:25:03 Schaltwerke mit D-Flipflops 0:28:35 Zusatzbetrachtung für flankengesteuerte Flipflops 0:29:12 Setzzeit (Setup-) und Haltezeit (Hold-Time) 0:30:15 Zweiflankengesteuerte Flipflops 0:34:24 JK-Flipflop 0:35:47 Beispiel 0:38:48 JK-Flipflops aus einem D-Flipflop 0:39:31 Schaltbild des synchrones JK-Flipflops 0:40:32 Ansteuertabelle 0:43:17 Beispiel: Asynchron rücksetzbares JK-Flipflop 0:46:50 T-Flipflop 0:47:39 T-Flipflop aus JK-Flipflop 0:48:37 T-Flipflop: Verkürzte Funktionstabelle 0:49:20 T-Flipflop: Ansteuertabelle 0:49:45 Zusammenfassung Flipflops 0:50:57 Wichtigste Hilfsmittel: Ansteuertabelle 0:52:31 Kapitel 4.4 Entwurf synchroner Schaltwerke 0:52:55 Einleitung 0:53:04 Serienaddierer 0:56:30 Automatengraph 0:59:39 Aufstellen der Automatentafel 1:02:57 Wahl der Zustandskodierung 1:04:03 Zustandskodierung beim Serienaddierer 1:05:30 Ausgabe- und Übergangsschaltnetze 1:05:50 Kodierte Ablauftabelle 1:09:04 Ansteuerung des Flipflops 1:11:19 Minimierte Ausgangs- und Ansteuerungsnetze 1:13:09 Realisierung des Serienaddierers | 11.7.2016 | Gratis | In iTunes ansehen |
| 6 | CleanVideo18: Digitaltechnik und Entwurfsverfahren, Übung 5, SS 2016, am 28.06.2016 | 18 | 0:00:00 Starten 0:00:04 Hasardbehaftete Übergänge 0:00:32 Klassifizierung von Übergängen 0:00:54 Klassifizierung von Hasards 0:01:16 Zusammenfassung 0:02:58 Aufgabe 1 0:41:54 Aufgabe 2 1:00:07 Aufgabe 3 | 11.7.2016 | Gratis | In iTunes ansehen |
| 7 | CleanVideo17: Digitaltechnik und Entwurfsverfahren, Vorlesung, SS 2016, am 23.06.2016 | 17 | 0:00:00 Starten 0:00:06 Klassifizierung von Hasards 0:00:41 Funktions- und Strukturhasard 0:01:34 Funktionshasard 0:02:26 Strukturhasard 0:03:28 Klassifizierung von Laufzeiteffekten 0:04:13 Analyse von Hasards 0:05:19 Erkennen eines Funktionshasard 0:08:53 Beispiel 0:14:27 Erkennen eines Sturkturhasard 0:17:23 Beispiel 0:19:27 Das strukturspezifische KV-Diagramm 0:23:49 Anderer Übergang im gleichen Schaltnetz 0:29:05 Zeitbedingungen für Hasardfehler 0:31:23 Zeitbedingungen 0:32:32 Beheben von Hasards 0:32:42 Beheben von Funktionshasards 0:33:19 Beheben von Stukturhasards 0:34:16 Behebung statuischer 1-Strukturhasards 0:41:38 Behebung statischer 0-Strukturhasards 0:42:37 Satz von Eichelberger 0:43:35 Beispiel 0:45:25 Behebung dynamischer Stukturhasards 0:45:49 Vorgehensweise 0:46:43 Beispiel 0:55:38 Wieso funktioniert dieses Verfahren? 0:56:16 Regel für zweistufige Schaltnetze in konjunktiver Form 0:56:36 Weitere Modelle und Methoden 0:57:18 Schaltwerke 0:59:01 Einleitung 1:01:32 Formale Grundlagen 1:03:58 Arbeitsweise 1:04:59 Mealy- und Moore-Automat 1:05:03 Moore-Automat 1:05:52 Mealy-Automat 1:06:46 Moore-Automat vs. Mealy-Automat 1:07:44 Unterschiede im Verhalten der beiden Automaten 1:09:30 Darstellungsmöglichkeiten 1:09:35 Formalisierte Beschreibung 1:11:16 Zeitdiagramm 1:13:18 Ablauftabelle 1:14:09 Automatentabelle | 1.7.2016 | Gratis | In iTunes ansehen |
| 8 | CleanVideo16: Digitaltechnik und Entwurfsverfahren, Vorlesung, SS 2016, am 16.06.2016 | 16 | 0:00:00 Starten 0:00:04 SRAM und DRAM 0:02:41 Programmable Logic Array (PLA) 0:03:38 Schematische Darstellung eines PLA 0:05:28 Beispiel 0:06:54 FPLA und PAL 0:08:05 Schematische Darstellung eines PAL 0:09:52 Kapitel 3.4 Laufzeiteffekte 0:11:45 Realer und idealer Signalverlauf (Inverter) 0:12:55 Modellierung und Laufzeiteffekten 0:13:24 Das Totzeitmodell 0:15:58 Beispiel: Inverteranwendung 0:16:41 Zeit-Diagramm 0:18:50 Verhalten eines Schaltnetzes bei Änderung der Eingabebelegung 0:21:34 Beispiel 0:22:28 Eingabewechsel 0:25:05 Das Verhalten anhand des Totzeitmodells 0:30:30 Trennung von Verzögerungs- und Verknüpfungsteil 0:32:28 Eigenschaften von Totzeiten 0:37:36 Beispiel 1 0:44:06 Pfadvektor und Strukturausdruck 0:47:36 Alternative Methode 0:49:06 Kapitel 3.4.2 Hasardfehler 0:49:42 Eingabewechsel und Übergang 0:51:40 Einschränkungen 0:52:18 Hasardfehler und Hasard 0:53:42 Hasardbehaftete Übergänge 0:54:28 Zu Beispiel 1 0:55:26 Statischer Übergang 0:56:12 Dynamischer Übergang 0:57:02 Statischer 0-Hasard 0:57:46 Dynamischer-Hasard 0:58:14 Klassifizierung von Hasards 1:00:53 Klassifizierung von Laufzeiteffekten | 30.6.2016 | Gratis | In iTunes ansehen |
| 9 | CleanVideo15: Digitaltechnik und Entwurfsverfahren, Übung 4, SS 2016, am 14.06.2016 | 15 | 0:00:00 Starten 0:00:39 Minimierungsverfahren 0:00:54 Vorgehensweise beim Minimieren 0:02:20 Quine-McCluskey-Verfahren 0:03:33 Aufgabe 3 0:04:10 Bestimmung der Primimplikanten 0:12:37 Bestimmung der DMF 0:13:41 Bearbeitung der Überdeckungstabelle 0:24:08 Disjunktive Minimalformen 0:25:59 Konjunktive Minimalformen 0:30:17 Aufgabe 4 0:36:47 Das Überdeckungsproblem 0:45:13 Consensus-Verfahren 0:54:32 DMF 0:55:14 Überdeckungstabelle 0:57:27 Nelson-Verfahren 0:58:27 Aufgabe 6 0:59:42 Bündelminimierung 1:00:29 Funktion einzeln minimieren 1:01:58 FUnktion gemeinsam minimieren | 23.6.2016 | Gratis | In iTunes ansehen |
| 10 | CleanVideo14: Digitaltechnik und Entwurfsverfahren, Vorlesung, SS 2016, am 09.06.2016 | 14 | 0:00:00 Starten 0:00:06 Nelson- Verfahren (1) 0:01:20 Nelson Verfahren (2) 0:01:26 Beweis Absorptionsgesetz 0:02:05 Beispiel 0:07:43 Nelson Verfahren (3) 0:08:16 Beispiel 0:09:10 Nelson-Verfahren (4) 0:09:37 Vorgehensweise beim Minimieren 0:10:17 Vergleich der Verfahren 0:11:29 Erweiterter Minimierungsansatz 0:11:53 Beispiel Bündelminimierung 0:12:39 Primkoppelterm 0:13:32 Allgemeine Problematik 0:14:03 Heuristische Minimierung 0:17:09 Kapitel 3.3.3 Spezielle Strukturen 0:17:23 Kontemplation und Motivation 0:17:33 Komplexere Bausteine 0:17:51 Multiplexer 0:32:36 Realisierung von logischen Funktionen mittels Multiplexer 0:33:05 Implementierungstabelle 0:33:19 Beispiel: Realisierung der Funktion 0:42:48 Demultiplexer / Dekoder 0:50:25 Realisierung logischer Funktionen durch Dekoder 0:51:16 Realisierung 0:52:05 Realisierung mittels Speicherbausteinen 0:52:35 Schemantischer Aufbau eines Speicherbausteins 0:53:16 Organisation von Speicherbausteinen 0:53:35 Speicherwerk 0:54:50 Beispiel 0:55:24 Lösung 0:56:03 Speichertypen 0:57:01 Festwertspeicher: ROM (Read Only Memory) 0:57:53 RAM ( Random Access Memory ) 0:58:04 Statische RAM-Speicherzellen (SRAM) 1:04:39 Dynamische RAM-Speicherzellen 1:06:16 Dynamische MOS-Speicherzellen: Lesen 1:07:33 Dynamische MOS-Speicherzellen: Schreiben 1:07:56 Dynamische RAM-Bausteine (DRAM) | 17.6.2016 | Gratis | In iTunes ansehen |
| 11 | CleanVideo13: Digitaltechnik und Entwurfsverfahren, Übung 3, SS 2016, am 07.06.2016 | 13 | 0:00:00 Starten 0:00:26 1. CMOS 0:00:46 CMOS-Technologie 0:01:40 Inverter in CMOS-Tchnologie 0:03:31 NAND-Funktion in CMOS 0:05:11 NOR-Funktion in CMOS 0:06:07 Schaltsymbole für MOSFETs 0:06:56 Aufgabe 1 0:13:14 Aufgabe 2 0:14:55 Schaltfähigkeit von nMOS und pMOS 0:17:32 Transmission-Gate 0:18:55 Aufgabe 3 0:28:28 Prinzipieller Aufbau einer CMOS Schaltung für n-stellige Boolesche Funktion 0:29:29 Aufgabe 4 0:34:26 AND-OR-Inverter 0:37:58 Aufgabe 5 0:44:00 Aufgabe 6 0:45:05 2. Minimierungsverfahren 0:45:40 Vorgehensweise beim Minimieren 0:47:15 KV-Diagramm 0:51:05 KV-Diagramm mit 6 Variablen 0:52:36 Aufgabe 1 1:10:13 Aufgabe 2 1:11:43 DMF mit KV-Diagramm 1:17:06 KMF mit KV-Diagramm 1:20:29 Quine-McCluskey-Verfahren 1:23:55 Aufgabe 3 1:24:23 Bestimmung der Primimplikanten | 14.6.2016 | Gratis | In iTunes ansehen |
| 12 | CleanVideo12: Digitaltechnik und Entwurfsverfahren, Vorlesung, SS 2016, am 02.06.2016 | 12 | 0:00:00 Starten 0:00:06 Das Quine-McCluskey-Verfahren 0:01:11 Beispiel mit fünf Variablen 0:02:22 Verfahren Bestimmung der Primimplikanten 0:05:55 Auswahl einer minmalen Anzahl von Primimplikanten 0:08:52 Überdeckungsfunktion 0:24:02 Bearbeitung der Überdeckungstabelle 0:26:13 Überdeckungsfunktion des Beispiels 0:27:28 Wdh.: Funktionsdarstellung im Würfelkalkül 0:30:57 Wdh.: Weitere Definitionen 0:33:02 Wdh.: Beispiele als Aufgabe: A n B = ?? 0:33:58 Consensus-Verfahren: Motivation 0:35:52 Consensus-Regel 0:41:54 Consensus-Würfel 0:45:08 Beispiel 0:46:59 Sonderfälle bei der Consensus-Bildung 0:49:05 Anwendung der Consensusbildung als Schaltnetzentwurf 0:50:12 Consensus-Verfahren zur Bestimmung aller Primimplikanten 0:52:56 Consensus-Verfahren 1:00:33 Weitere Anwendung der Consensus-Bildung 1:04:24 Nelson-Verfahren 1:05:56 Beweis Absorptionsgesetz 1:09:31 Beispiel | 14.6.2016 | Gratis | In iTunes ansehen |
| 13 | CleanVideo11: Digitaltechnik und Entwurfsverfahren, Vorlesung, SS 2016, am 31.05.2016 | 11 | 0:00:00 Starten 0:00:06 Kapitel 3.3.2: Minimierungsverfahren 0:00:48 Zweistufiges Schaltnetz (Beispiel) 0:01:24 Arten von Minimierungsverfahren 0:02:14 Das KV-Diagramm (nach Karnaugh und Veitch) 0:09:50 Einfache Eintragung der Feldindizes 0:17:13 Alternative Spiegelung 0:20:40 Visualisierung KV-Diagramm für 4 Variablen 0:22:21 KV-Diagramme (Erstellung) (mit Beispiel) 0:23:38 Eigenschaften der KV-Diagramme 0:31:24 Implikanten im KV-Diagramm 0:36:45 Definition: Primimplikant 0:38:17 Herauslesen der Primimplikanten aus dem KV-Diagramm (mit Beispiel) 0:42:54 Minimierung einer zweistufigen Schaltfunktion 0:43:32 Minimale Überdeckung 0:44:24 Disjunktive Minimalform 0:45:57 Beispiel 1: Disjunktive Minimalform 0:57:36 Beispiel 2: Disjunktive Minimalform 1:00:04 Bestimmung einer konjunktiven Minimalform aus dem KV-Diagramm 1:00:20 Konjunktive Minimalform 1:01:59 Unvollständig definierte Funktionen 1:02:49 Beispiel: Airbag-Steuerung 1:09:00 Unvollständig definierte Funktionen (Fortsetzung) 1:12:12 Zusammenfassung: Graphische Minimierung 1:13:26 Übersicht Minimierungsverfahren 1:14:09 Das Quine-McCluskey-Verfahren 1:14:37 Beispiel mit fünf Variablen 1:15:47 Verfahren Bestimmung der Primimplikanten 1:20:44 Auswahl einer minimalen Anzahl von Primimplikanten | 14.6.2016 | Gratis | In iTunes ansehen |
| 14 | CleanVideo10: Digitaltechnik und Entwurfsverfahren, Vorlesung, SS 2016, am 24.05.2016 | 10 | 0:00:00 Starten 0:00:06 Kapitel 3.2.2 Schalterebene 0:00:29 Schalterebene 0:01:00 Transistor als Schalter 0:01:29 Schaltfähigkeit 0:03:01 Transmission-Gate 0:12:50 Schalter und logische Verknüpfungen 0:19:33 CMOS-Technologie 0:20:11 Zusammenschaltung von p- und n-Kanal-MOSFETs 0:21:38 Inverter in CMOS-Technologie 0:23:06 NAND-Funktion in CMOS 0:24:35 NOR-Funktion in CMOS 0:24:57 Prinzipieller Aufbau einer CMOS-Schaltung 0:33:39 Vorteil dieser Konstruktion 0:34:22 Ideales Modell 0:34:56 Realeres Modell 0:51:36 Spannungsverlauf des Modells 0:52:45 Schlussfolgerungen 0:56:33 Kapitel 3.3 Entwurf von Schaltnetzen 0:57:56 Kapitel 3.3.2 Minimierungsverfahren | 6.6.2016 | Gratis | In iTunes ansehen |
| 15 | CleanVideo09: Digitaltechnik und Entwurfsverfahren, Vorlesung, SS 2016, am 19.05.2016 | 09 | 0:00:00 Starten 0:00:06 Kapitel 3.1.7 NAND/NOR 0:01:15 NAND-Konvertierung 0:04:14 NAND(2)/NAND(3)-Funktion 0:06:17 NAND(k)-Funktion 0:08:20 NOR-Konversion 0:11:25 NOR-Funktion 0:14:01 Kapitel 3.2 Realisierung von Schaltnetzen 0:15:11 Kapitel 3.2.1 Gatterebene 0:15:57 Bedeutung der Zeichen 0:16:48 Äquivalenz-Gatter 0:17:51 Antivalenz-Gatter 0:21:01 Halbleiter-Grundlagen 0:21:35 Halbleiter (Silizium, Germanium) 0:36:34 pn-Übergang 0:40:17 Isr der Widerstand der Sperrschicht steuerbar? 0:41:49 Dioden-Kennlinie 0:42:25 Wie kann man daraus ein steuerbares technisches Baulement machen? 0:45:19 Bipolar-Transistor 0:46:35 Funktionsweise: npn-Transistor 0:48:36 MOSFET 0:51:34 Selbstsperrende n-Kanal-MOSFETs 1:01:43 Selbstsperrende p-Kanal-MOSFETs 1:04:11 Selbstleitende n-Kanal-MOSFETs 1:06:12 Schaltsymbole für MOSFETs 1:08:38 Kapitel 3.2.2 Schalterebene 1:09:24 Transistor als Schalter 1:10:26 Schaltfähigkeit | 2.6.2016 | Gratis | In iTunes ansehen |
| 16 | CleanVideo08: Digitaltechnik und Entwurfsverfahren, Übung 2, SS 2016, am 17.05.2016 | 08 | 0:00:00 Starten 0:01:04 Zusammenfassung: Boolesche Algebra 0:02:27 Huntingtonsche Axiome in der Schaltalgebra 0:06:55 Abgeleitete Gesetze der Schaltalgebra 0:08:37 Dualitätsprinzip 0:09:57 Aufgabe 1 0:14:38 Aufgabe 2 0:22:13 Boolesche Funktionen 0:23:32 Zweistellige Boolesche Funktionen 0:31:39 Normalformen 0:32:47 DNF und KNF 0:38:56 Normalformen 0:39:07 Zweistufige Disjunktive Schaltungen 0:40:45 Zweistufige Konjunktive Schaltungen 0:42:24 DNF oder KNF aus beliebiger Form 0:44:09 Aufgabe 3 0:48:51 Dualitätsprinzip 0:50:25 Aufgabe 4 0:58:40 Aufgabe 5: ""Farmer's DIlemma"" 1:01:44 DNF: Farmer's Dilemma 1:05:20 KNF: Farmer's DIlemma 1:08:17 Aufgabe 6 1:11:40 Aufgabe 7 1:14:30 Aufgabe 8 | 2.6.2016 | Gratis | In iTunes ansehen |
| 17 | CleanVideo07: Digitaltechnik und Entwurfsverfahren, Vorlesung, SS 2016, am 12.05.2016 | 07 | 0:00:00 Starten 0:00:06 Kapitel 3.1.3 Boolesche Funktionen 0:04:31 Einstellige und Zweistellige Boolesche Funktionen 0:06:59 Vollständige Operatorensysteme (1) 0:09:55 Vollständige Operatorensysteme (2) 0:22:03 Tautologie 0:28:09 Kapitel 3.1.4 Normalformen 0:28:45 Produktterme 0:29:10 Literale und Produktterme 0:29:27 Implikant und Minterm 0:31:09 Disjunktive Normalform 0:36:03 Dualitätsprinzip 0:37:10 Minterme und Maxterme 0:38:35 Herkunft der Bezeichnungen 0:39:25 DNF und KNF 0:43:29 DNF oder KNF aus beliebiger Form 0:45:01 Beweis Entwicklungssatz 0:49:04 Beispiel (1) 0:53:40 Beispiel (2) 0:58:32 Beispiel (3) 1:01:14 Dualer Entwicklungssatz 1:01:30 Deutung: Normalformen 1:02:00 Beispiel: DNF und KNF 1:03:15 DNF/KNF: Kurze Schreibweise 1:03:57 Kapitel 3.1.5 Minimalformen 1:04:39 Disjunktive Minimalform (DMF) 1:05:38 Beispiel: DMF 1:07:35 Konjunktive Minimalform (KMF) 1:10:10 DMF & KMF 1:11:31 Anmerkungen 1:12:23 Kapitel 3.1.6 Funktionsdarstellung im Würfelkalkül 1:16:01 Weiter Definitionen | 19.5.2016 | Gratis | In iTunes ansehen |
| 18 | CleanVideo06: Digitaltechnik und Entwurfsverfahren, Vorlesung, SS 2016, am 10.05.2016 | 06 | 0:00:00 Starten 0:00:06 Fehlerkorrektur durch Hammingkodes 0:02:15 Ein-Bit-Fehlerkorrektur 0:03:05 Mindestaufwand: Ein-Bit Fehlerkorrekturcodes 0:03:19 Aufbauprinzipien 0:03:46 Beispiel: 7-bit Codewort 0:05:19 Ansatz 0:08:46 Beispiel (1) 0:10:41 Beispiel (2) 0:12:06 Beispiel (3) 0:13:04 Aufbau mit Generatormatrix 0:27:51 Hammingkode: 2-Bitfehler 0:29:36 Hammingkode: Beispiel 2-Bitfehler 0:33:36 Fallunterscheidungen 0:35:06 Hammingkode: Zusammenfassung 0:36:16 Kapitel 3: Schaltnetze 0:36:59 Einleitung 0:37:29 Aufbau eines digitalen Signalverarbeitungssystems 0:40:38 Kontinuierliche und diskrete Signale 0:45:06 Binäre Signale 0:46:33 Kapitel 3.1: Formale Grundlagen - Einleitung 0:47:17 Kapitel 3.1.1: Boolesche Algebra 0:48:36 Huntingtonsche Axiome 0:50:06 Eindeutigkeit des Einselements 0:54:11 Eindeutigkeit des Nullelements 0:56:53 Eindeutigkeit des inversen Elements 1:04:39 Mengenalgebra 1:05:44 Mengenalgebra und Boolesche Algebra 1:05:59 Kapitel 3.1.2: Schaltalgebra 1:15:03 2-wertige ""binäre"" algebraische Strukturen 1:15:23 Zusammenfassung: Boolesche Algebra 1:15:34 Boolescher Ausdruck 1:16:36 Boolescher Ausdruck: Beispiele 1:16:50 Boolescher Ausdruck: Definitionen 1:17:39 Kapitel 3.1.3: Boolesche Funktionen | 19.5.2016 | Gratis | In iTunes ansehen |
| 19 | CleanVideo05: Digitaltechnik und Entwurfsverfahren, Übung 1, SS 2016, am 03.05.2016 | 05 | 0:00:00 Starten 0:00:06 1. Übung: Zahlendarstellung im Rechner, Fehlerkorrektur 0:01:08 Was ist 11111? 0:04:15 Zahlen in Zweierkompliment 0:11:14 Addition von Zweierkompliment-Zahlen (1) 0:12:09 Zweierkompliment-Darstellung 0:13:06 Addition von ZK-Zahlen 0:14:18 Subtraktion von ZK-Zahlen 0:16:44 Beispiel 1 0:18:06 Addition von Zweierkompliment-Zahlen (2) 0:19:01 Beispiel 2 0:19:45 Addition von Zweierkompliment-Zahlen (3) 0:20:43 Beispiel 3 0:21:31 Überlauferkennung 0:24:52 IEEE-P 754-Floating-Point-Standard 0:27:18 Zusammenfassung des 32 (64)-Bit-IEEE-Formats 0:31:13 IEEE-P 754 Format (32 Bit) 0:39:47 Zusammenfassung der 32-Bit Format 0:42:51 Aufgabe 1 0:46:57 Aufgabe 2 0:51:09 Rechnerregeln für Gleitkommazahlen 0:54:47 Aufgabe 3 1:01:32 Aufgabe 4 1:07:20 Aufgabe 5 1:08:35 Lösung 1:18:24 Probleme bei Gleitkommaarithmetik 1:20:10 Ein-Bit-Fehlerkorrektur 1:21:07 Aufbauprinzipien 1:22:53 Ansatz (1) 1:23:51 Ansatz (2) 1:24:56 Ansatz (3) 1:25:40 Beispiel (1) 1:28:20 Beispiel (2) 1:30:06 Beispiel (3) 1:30:37 Zusammenfassung | 12.5.2016 | Gratis | In iTunes ansehen |
| 20 | CleanVideo04: Digitaltechnik und Entwurfsverfahren, Vorlesung, SS 2016, am 28.04.2016 | 04 | 0:00:00 Starten 0:00:07 Darstellbarer Zahlenbereich (1) 0:01:18 Darstellbarer Zahlenbereich (2) 0:02:09 Darstellbarer Zahlenbereich (3) 0:03:21 Darstellbarer Zahlenbereich (4) 0:06:54 Darstellbarer Zahlenbereich: Übersicht 0:08:27 Charakteristische Zahlen 0:09:39 Beispiel charakteristische Zahlen im Format b) 0:12:18 Beispiel: Assoziativgesetz 0:13:48 Problematik unterschiedlicher Definitionen 0:15:09 Normierung (IEEE-Standard) 0:16:12 IEEE-P 754-Floating-Point-Standard 0:16:57 Eigenschaften des IEEE-P 754 0:26:51 Übersicht über das 32 (64) Bit IEEE Format 0:28:43 Das IEEE-P 764 (32 Bit) im Detail (1) 0:29:49 Das IEEE-P 764 (32 Bit) im Detail (2) 0:31:46 Das IEEE-P 764 (32 Bit) im Detail (3) 0:34:37 Das IEEE-P 764 (32 Bit) im Detail (4) 0:35:34 Zusammenfassung des IEEE 32-Bit Formats 0:36:52 Kapitel 2.4: Kodierungen zur Zahlen- und Zeichendarstellung 0:37:43 BCD-Kodierung 0:38:25 Beispiel: BCD-Kodierung 0:39:31 Gray-Kodierung 0:40:49 Gray-Kodierung: Tabelle 0:47:46 Umwandlung: Dual- in Gray-Code 0:48:31 Zusammenfassung: BCD & Gray 0:49:07 Zeichenkodierung 0:49:40 Unicode: Entwurfsprinzipien (2) 0:50:22 Kapitel 2.5: Fehlerkorrigierende Codes 0:52:31 Übersicht 0:53:07 Fehlererkennung durch Quersummenbits 0:54:22 Beispiel 0:57:46 Einfache Bit-Fehlererkennung (1) 0:58:12 Beispiel 0:59:46 Einfache Bit-Fehlererkennung (2) 1:00:18 Fehlerkorrektur durch Hammingkodes 1:02:43 Ein-Bit-Fehlerkorrektur 1:08:59 Mindestaufwand: Ein-Bit Fehlerkorrekturcodes 1:09:48 Aufbauprinzipien 1:23:08 Ansatz (1) | 6.5.2016 | Gratis | In iTunes ansehen |
| 21 | CleanVideo03: Digitaltechnik und Entwurfsverfahren, Vorlesung, SS 2016, am 26.04.2016 | 03 | 0:00:00 Starten 0:00:07 Kapitel 2.2: Darstellung negativer Zahlen 0:01:04 Darstellung mit Betrag und Vorzeichen 0:03:11 Einerkomplement-Darstellung 0:07:40 Beispiel 0:15:07 Zweierkomplement-Darstellung 0:16:48 Beispiel: Zweierkomplement-Darstellung (n=31) 0:18:32 Beispiel für Zweierkomplement 0:20:13 Offset-Dual- / Exzess-Darstellung 0:21:26 Zusammenfassung der Möglichkeiten 0:22:42 Kapitel 2.3: Fest- und Gleitkommazahlen 0:23:19 Vorüberlegungen (1) 0:24:18 Vorüberlegungen (2) 0:25:22 Festkommazahlen 0:26:30 Probleme bei Festkommazahlen 0:27:15 Gleitkomma-Darstellung 0:30:03 Gleitkomma-Maschinenformat 0:31:42 Normalisierung 0:32:21 Gleitkomma-Darstellung 0:33:31 Normalisierung 0:35:43 Warum Normalisierung? 0:42:36 Beispiel 0:56:20 Darstellbarer Zahlenbereich (1) 0:58:23 Darstellbarer Zahlenbereich (2) 1:08:05 Darstellbarer Zahlenbereich (3) | 6.5.2016 | Gratis | In iTunes ansehen |
| 22 | CleanVideo02: Digitaltechnik und Entwurfsverfahren, Vorlesung, SS 2016, am 21.04.2016 | 02 | 0:00:00 Starten 0:01:15 Übersicht Kapitel 2 0:01:50 Einführung 0:03:25 Kap. 2.1 Zahlensysteme 0:03:27 Stellenwertsysteme 0:08:32 Interessanteste Zahlensysteme in der Informatik 0:09:15 Ziffern in Zahlensystemen 0:09:38 Zahlensysteme im Rechner 0:12:29 Umwandlung: Dezimalsystem -> Basis b 0:14:00 Euklidischer Algorithmus 0:23:02 Abwandlung des Horner Schemas 0:25:04 Horner Schema (1) 0:25:51 Horner Schema (2) 0:32:39 Umwandlung des Nachkommateils 0:38:04 Umwandlung: Basis b -> Dezimalsystem 0:38:27 Umwandlung beliebiger Stellenwertsysteme 0:46:03 Kap. 2.2 Darstellung negativer Zahlen 0:46:36 Verschiedene Möglichkeiten für Darstellung 0:47:30 Darstellung mit Betrag und Vorzeichen 0:52:39 Einerkomplement-Darstellung 1:11:15 Zweierkomplement-Darstellung 1:18:24 Offset-Dual- / Exzess-Darstellung 1:19:04 Zusammenfassung der Möglichkeiten | 3.5.2016 | Gratis | In iTunes ansehen |
| 23 | CleanVideo01: Digitaltechnik und Entwurfsverfahren, Vorlesung, SS 2016, am 19.04.2016 | 01 | 0:00:00 Starten 0:00:38 Dozenten 0:01:16 Sprechstunde 0:02:04 Organisation 0:02:18 Modul Technische Informatik 0:03:05 Termine 0:04:13 Beginn Übungen / Tutorien 0:04:58 Zeitplan der Tutorien 0:06:08 Klausur 0:07:10 Bonussystem: Scheine 0:08:05 Kriterien für einen Schein 0:09:31 Klausur SS 2015 0:10:56 Materialien zur Vorlesung 0:12:57 Lehrveranstaltungen im SS 2016 0:14:32 Lehrveranstaltungen am ISAS im SS 2016 0:16:05 Kapitel 1: Motivation 0:17:45 1936: Der erste Computer 0:20:46 1943: ENIAC 0:21:48 1947: Der erste Transistor 0:22:54 1958: Der erste integrierte Schaltkreis 0:24:06 1971: Der Intel 4004 0:25:15 2016: Intels Xeon E5-2699 v4 Prozessor 0:27:16 2016: Supercomputer Tianhe-2 0:29:40 2016: Snapdragon 820 SoC 0:31:21 Leistungssteigerung 0:33:00 Das »Mooresche Gesetz« 0:35:38 50 Jahre »Mooresche Gesetz« 0:36:45 Moderne Entwicklung in Schlagworten 0:38:02 Motivation und Ziel der Vorlesung 0:39:06 Schichtenaufbau eines Rechensystems 0:39:53 Technische Informatik: Inhalt 0:41:12 Technische Informatik: Aufteilung 0:42:49 Vom Problem zur Hardware (1) 0:43:31 Vom Problem zur Hardware (2) 0:45:12 Aufbau datenverarbeitender Systeme (1) 0:45:49 Aufbau datenverarbeitender Systeme (2) 0:46:34 Aufbau datenverarbeitender Systeme (3) 0:47:58 Vorgehensweisen beim Entwurf 0:48:47 »Top-dwon« und »Bottom-up«-Entwurf 0:49:42 Lernziele DT 0:50:24 Detaillierter Vorlesungsinhalt (1) 0:51:08 Detaillierter Vorlesungsinhalt (2) 0:51:55 Detaillierter Vorlesungsinhalt (3) 0:52:08 Literatur zur Vorlesung | 3.5.2016 | Gratis | In iTunes ansehen |
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