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Digitaltechnik und Entwurfsverfahren, SS16, Vorlesung

Karlsruher Institut für Technologie (KIT)

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01:07:23

23: Digitaltechnik und Entwurfsverfahren, Vorlesung,...

Digitaltechnik und Entwurfsverfahren, SS16, Vorlesung ·

2016/07/25

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

01:13:40

22: Digitaltechnik und Entwurfsverfahren, Vorlesung,...

Digitaltechnik und Entwurfsverfahren, SS16, Vorlesung ·

2016/07/21

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

01:15:49

21: Digitaltechnik und Entwurfsverfahren, Übung, SS...

Digitaltechnik und Entwurfsverfahren, SS16, Vorlesung ·

2016/07/19

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

01:14:19

19: Digitaltechnik und Entwurfsverfahren, Vorlesung,...

Digitaltechnik und Entwurfsverfahren, SS16, Vorlesung ·

2016/07/14

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

01:15:21

20: Digitaltechnik und Entwurfsverfahren, Vorlesung,...

Digitaltechnik und Entwurfsverfahren, SS16, Vorlesung ·

2016/07/11

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

01:07:32

18: Digitaltechnik und Entwurfsverfahren, Übung 5, SS...

Digitaltechnik und Entwurfsverfahren, SS16, Vorlesung ·

2016/07/11

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

01:16:00

17: Digitaltechnik und Entwurfsverfahren, Vorlesung,...

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2016/07/01

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

01:02:52

16: Digitaltechnik und Entwurfsverfahren, Vorlesung,...

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2016/06/30

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

01:04:07

15: Digitaltechnik und Entwurfsverfahren, Übung 4, SS...

Digitaltechnik und Entwurfsverfahren, SS16, Vorlesung ·

2016/06/23

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

01:08:40

14: Digitaltechnik und Entwurfsverfahren, Vorlesung,...

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2016/06/17

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

01:30:10

13: Digitaltechnik und Entwurfsverfahren, Übung 3, SS...

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2016/06/14

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

01:23:23

12: Digitaltechnik und Entwurfsverfahren, Vorlesung,...

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2016/06/14

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

01:21:41

11: Digitaltechnik und Entwurfsverfahren, Vorlesung,...

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2016/06/14

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

01:02:29

10: Digitaltechnik und Entwurfsverfahren, Vorlesung,...

Digitaltechnik und Entwurfsverfahren, SS16, Vorlesung ·

2016/06/06

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

01:24:56

09: Digitaltechnik und Entwurfsverfahren, Vorlesung,...

Digitaltechnik und Entwurfsverfahren, SS16, Vorlesung ·

2016/06/02

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

01:21:16

08: Digitaltechnik und Entwurfsverfahren, Übung 2, SS...

Digitaltechnik und Entwurfsverfahren, SS16, Vorlesung ·

2016/06/02

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

01:18:39

07: Digitaltechnik und Entwurfsverfahren, Vorlesung,...

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2016/05/19

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

01:18:05

06: Digitaltechnik und Entwurfsverfahren, Vorlesung,...

Digitaltechnik und Entwurfsverfahren, SS16, Vorlesung ·

2016/05/19

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

01:31:25

05: Digitaltechnik und Entwurfsverfahren, Übung 1, SS...

Digitaltechnik und Entwurfsverfahren, SS16, Vorlesung ·

2016/05/12

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

01:24:20

04: Digitaltechnik und Entwurfsverfahren, Vorlesung,...

Digitaltechnik und Entwurfsverfahren, SS16, Vorlesung ·

2016/05/06

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

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