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Digitaltechnik und Entwurfsverfahren, SS2017, Vorlesung

Karlsruher Institut für Technologie (KIT)

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01:07:42

24: Digitaltechnik und Entwurfsverfahren, Vorlesung,...

Digitaltechnik und Entwurfsverfahren, SS2017, Vorlesung ·

2017/08/04

24 | 0:00:00 Starten 0:00:08 Beispiel Folgenerkenner 0:01:37 Speziell Schaltwerkbausteine 0:03:35 Register 0:05:02 4-Bit-Register aus D-Flipflops mit Freigabesignal 0:08:04 Schieberegister 0:10:21 Serienparallelwandlung 0:11:38 Schieberegister mit parallelen Eingängen 0:13:13 Schieberegister: Division/Multiplikation mit 2 0:14:02 Schieberegister: Umlaufspeicher/Ringzähler 0:15:07 Konkreter Baustein: 74LS194 0:16:10 Betriebsarten des Schieberegisters 0:18:11 Zähler 0:20:03 Grundlegendes

01:23:09

25: Digitaltechnik und Entwurfsverfahren, Vorlesung,...

Digitaltechnik und Entwurfsverfahren, SS2017, Vorlesung ·

2017/08/04

25 | 0:00:00 Starten 0:00:08 Rechnerarithmetik 0:01:15 Wiederholung: Halb- und Volladdierer 0:03:13 Wiederholung: Serielle Addition 0:05:52 Wiederholung n-Bit Carry-ripple Addierer 0:08:03 Wiederholung: 3-Bit-Carry-Lookhead-Addierer 0:10:42 BCD-Addierer 0:11:04 BCD-Code 0:12:18 BCD-Addition 0:13:48 Beispiel 0:17:19 Bestandteile BCD-Addierer 0:17:49 Funktionstabelle für die BCD-Addition 0:20:29 Herleitung BCD-Addierer 0:20:57 BCD-Addierer für eine Tetrade 0:22:55 Subtraktion 0:23:13 Subtraktion

01:28:20

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

Digitaltechnik und Entwurfsverfahren, SS2017, Vorlesung ·

2017/07/27

23 | 0:00:00 Starten 0:00:10 Schaltwerke 0:01:36 Beispiel: Datenpfad für die MIPS-Architektur 0:03:48 Zustandsautomat (DLX Pipeline) 0:04:37 Entwurf von Schaltwerken 0:06:13 Kodierte Ablauftabelle 0:09:57 Flipflop-Ansteuertabellen 0:12:25 Herleitung der Ansteuertabellen 0:14:03 Aufgabe 1 0:15:17 Aufgabe 1.1 0:21:05 Automatengraph 0:26:20 Zustandskodierung 0:29:03 Kodierte Ablauftabelle 0:36:40 Ansteuerfunktionen 0:39:28 Aufgabe 1.4 0:46:01 Methode des Koeffizientenvergleichs 0:56:04 Aufgabe

01:29:12

22: Digitaltechnik und Entwurfsverfahren, Vorlesung,...

Digitaltechnik und Entwurfsverfahren, SS2017, Vorlesung ·

2017/07/27

22 | 0:00:00 Starten 0:00:18 RS-Flipflop 0:03:18 Pegelgesteuertes RS-Latch 0:06:17 D-Latch 0:08:36 Taktflankengesteuertes D-Flipflop 0:11:20 Einflankengesteuertes D-Flipflop 0:13:48 Nebenbetrachtung 0:18:45 D-Flipflops 0:20:45 Zur Erinnerung 0:22:15 Schaltwerke mit D-Flipflop 0:24:17 Schaltwerke mit D-Latches 0:27:42 Zusatzbetrachtung für flankengesteuerte Flipflops 0:30:01 Setzeit (Setup-) und Haltezeit (Hold-Time) 0:32:10 Zweiflankengesteuerte Flipflops 0:34:43 Zweiflankengesteuertes

01:29:33

21: Digitaltechnik und Entwurfsverfahren, Vorlesung,...

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2017/07/18

21 | 0:00:00 Starten 0:00:16 Wiederholung: Schaltwerke 0:01:20 Wiederholung: Einfacher Speicher 0:07:07 Zustandskodierung 0:08:05 Willkürlich gewählte Zustandskodierung 0:11:04 Wechsel von Zustand 0 zu Zustand 3 0:12:29 Mögliche Fälle eines Wettlaufs 0:15:37 Kritischer Wettlauf 0:17:58 Wettlauffreie Zustandskodierung 0:19:17 Anmerkungen 0:20:29 Erregungsmatrix 0:21:05 Ausgabe- und Übergangsschaltnetze 0:24:32 Schaltbild des Speichers 0:26:25 Das asynchrone RS-Flipflop 0:29:38 Probleme asynchroner

01:17:24

20: Digitaltechnik und Entwurfsverfahren, Vorlesung,...

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2017/07/17

20 | 0:00:00 Starten 0:01:33 Schaltwerke 0:02:39 Einleitung 0:06:42 Formale Grundlagen 0:08:34 Arbeitsweise 0:09:41 Mealy- und Moore-Automat 0:11:33 Moore-Automat vs. Mealy-Automat 0:13:41 Unterschiede im Verhalten der beiden Automaten 0:15:49 Formalisierte Beschreibung 0:16:53 1. Zeitdiagramm 0:22:02 2. Ablauftabelle 0:26:36 3. Automatentabelle 0:30:59 4. Automatengraph 0:35:21 Zustandsspeicher 0:35:57 Beispiel: Rückgekoppeltes NOR-Gatter 0:43:30 Definitionen 0:44:21 Pegelsteuerung 0:45:27

01:15:08

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

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2017/07/13

19 | 0:00:00 Starten 0:01:20 Totzeitmodell 0:05:11 Hasardfehler - Hasard 0:06:29 Hasardbehaftete Übergänge 0:07:02 Klassifizierung von Übergängen 0:07:29 Zusammenfassung 0:08:58 Aufgabe 1 0:10:49 Schaltfunktion und Strukturausdruck 0:50:44 Behebung dynamische Strukturhasards bei Mehrvariablen-Wechsel 0:53:17 Aufgabe 2 1:06:13 Aufgabe 3

01:18:21

18: Digitaltechnik und Entwurfsverfahren, Vorlesung,...

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2017/07/10

18 | 0:00:00 Starten 0:00:20 Wdh. Hasardfehler-Hasard 0:02:19 Wdh.Totzeitmodell 0:06:54 Hasardbehaftete Übergänge 0:09:40 Trennung von Verzögerungs- und Verknüpfungsteil 0:11:47 Schaltfunktion und Strukturausdruck 0:15:00 Klassifizierung von Übergänge 0:15:51 Funktionshasard-Strukturhasard 0:16:47 Analyse von Hasards 0:18:03 Erkennen eines Funktionshasards 0:19:14 Erkennen eines Funktionshasards 0:27:14 Erkennen eines Funktionshasards: Bespiel 1 0:30:35 Erkennen eines Funktionshasards: Beispiel

01:21:12

17: Digitaltechnik und Entwurfsverfahren, Vorlesung,...

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2017/07/10

17 | 0:00:00 Starten 0:00:08 Programmable Logic Array (PLA) 0:01:37 Schematische Darstellung eines LPA 0:06:38 Bündelminimierung 0:07:32 FPLA und PAL 0:11:01 Kapitel 3.4: Laufzeiteffekte 0:12:09 Realer und idealer Signalverlauf (Inverter) 0:15:00 Modellierung von Laufzeiteffekten 0:15:27 Kapitel 3.4.1: Das Totzeitmodell 0:20:24 Zeit-Diagramm 0:55:27 Pfadvektor und Strukturausdruck 1:03:54 3.4.2 Begriffe: Eingabewechsel, Übergang 1:14:46 Statischer 0-Hasard 1:15:55 Statischer 1-Hasard 1:16:15

01:28:36

16: Digitaltechnik und Entwurfsverfahren, Vorlesung,...

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2017/07/04

16 | 0:00:00 Starten 0:00:12 Consensus-Verfahren 0:00:36 Aufgabe 5 0:09:47 DMF 0:11:25 Überdeckungstabelle 0:14:28 Nelson-Verfahren 0:15:00 Aufgabe 6 0:18:20 Bündelminimierung 0:19:06 Funktionen einzeln minimieren 0:20:37 Funktionen gemeinsam minimieren 0:24:29 Wdh. Multiplexer 0:28:45 Realisierung von logischen Funktionen mittels Multiplexer 0:30:06 Implementierungstabelle 0:31:18 Beispiel 0:35:39 Shannonscher Entwicklungsansatz 0:38:00 Beispiel 0:39:59 Demultiplexer / Dekoder 0:48:00 Realisierung

01:30:13

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

Digitaltechnik und Entwurfsverfahren, SS2017, Vorlesung ·

2017/07/04

15 | 0:00:00 Starten 0:00:21 Einführung und Inhalt 0:00:51 Vorgehensweise bei Minimieren 0:03:02 KV-Diagramm 0:05:44 Aufgabe 1 0:15:56 Aufgabe 2 0:21:41 DMF mit KV-Diagramm 0:29:12 Quine-McCluskey-Verfahren 0:34:33 Aufgabe 3 0:35:09 Bestimmung der Primimplikanten 0:47:51 Bestimmung der DMF 0:59:43 Konjunktive Minimalform 1:04:49 Aufgabe 4 1:12:09 Das Überdeckungsproblem 1:16:50 Consensus-Verfahren 1:17:57 Aufgabe 5

01:30:31

14: Digitaltechnik und Entwurfsverfahren, Vorlesung,...

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2017/06/22

14 | 0:00:00 Starten 0:01:19 Consensus-Verfahren 0:01:36 Wdh. Funktionsdarstellung im Würfelkalkül 0:02:39 Wdu. Würfelkalkül 0:04:57 mWdh.: Überdeckung eines Würfels 0:05:48 Wdh.: Schnitt zweier Würfel 0:07:22 Consensus-Verfahren: Motivation 0:09:18 Consensus-Regel 0:14:11 Consensus-Würfel 0:21:50 Sonderfälle bei der Consesus-Bildung 0:24:04 Anwendung der Consensusbildung auf den Schaltnetzentwurf 0:26:11 Consensus-Verfahren 0:40:43 Weitere Anwendungen der Consensus-Bildung 0:43:40

01:25:40

13: Digitaltechnik und Entwurfsverfahren, Vorlesung,...

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2017/06/16

13 | 0:00:00 Starten 0:00:17 Wdh. KV-Diagramm 0:14:30 Bestimmung einer konjunktiven Minimalform aus dem KV-Diagramm 0:23:39 Unvollständig definierte Funktionen 0:38:22 Zusammenfassung: Graphische Minimierung 0:40:19 Übersicht Minimierungsverfahren 0:40:53 Das Quine-McCluskey-Verfahren 0:43:09 Beispiel: Das Quine-McCluskey-Verfahren 0:44:29 Das Quine-McCluskey-Verfahren: Prinzipielle Vorgehensweise 0:50:50 Quine-McCluskey-Verfahren: Bestimmung der Primimplikanten 1:10:51 Auswahl einer minimalen

01:17:26

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

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2017/06/12

12 | 0:00:00 Starten 0:00:08 3. Übung 0:00:42 CMOS 0:08:19 Schaltsymbole für MOSFETs 0:10:42 Aufgabe 1 0:19:40 Aufgabe 2 0:23:02 Schaltfähigkeiten von nMOS and pMOS 0:26:02 Transmission-Gate 0:28:31 Aufgabe 3 0:42:51 Prinzipieller Aufbau einer CMOS Schaltung für n-stellige Boolesche Funktion 0:43:53 Aufgabe 4 0:51:13 AND-OR-Inverter 0:57:26 Aufgabe 5 1:06:56 Aufgabe 6

01:29:02

11: Digitaltechnik und Entwurfsverfahren, Vorlesung,...

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2017/06/09

11 | 0:00:00 Starten 0:00:14 Wiederholung: CMOS-Technologie 0:01:17 Wdh. Inverter in CMOS-Technologie 0:04:06 Wdh. NAND-Funktion 0:06:27 Wdh. NOR-Funktion 0:07:42 Prinzipieller Aufbau einer CMOS-Schaltung 0:10:17 Vorteile dieser Konstruktion 0:11:13 Ideales Modell 0:12:47 Realeres Modell 0:14:26 Spannungsverlauf des Modells 0:18:06 Schlussfolgerungen 0:21:13 Entwurf von Schaltnetzen 0:24:54 Randbedingungen und Entwurfsziele: Technische Kriterien 0:28:30 Ökonomische Kriterien (Kosten) 0:29:43

01:26:59

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

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2017/06/08

10 | 0:00:00 Starten 0:00:57 mHuntingtonsche Axiome 0:02:28 Dualitätsprinzip 0:03:33 Aufgabe 1 0:07:14 Aufgabe 2 0:12:34 Boolesche Funktionen 0:15:02 Zweistellige Boolesche Funkionen 0:20:53 Normalformen 0:26:08 Zweistufige disjunktive Schaltungen 0:28:09 Zweistufige Konjunktive Schaltungen 0:29:22 DNF oder KNF aus beliebiger Form 0:30:19 Aufgabe 3 0:43:14 Aufgabe 4 0:53:05 Aufgabe: Farmer's Dilemma 1:11:40 Aufgabe 6 1:15:32 Aufgabe 7 1:20:26 Aufgabe 8

01:02:14

09: Digitaltechnik und Entwurfsverfahren, Vorlesung,...

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2017/06/02

09 | 0:00:00 Starten 0:00:33 Halbleiter-Grundlagen 0:02:01 Silizium und Germanium im Periodensystem 0:03:15 Halbleiter(Silizium, Germanium) 0:07:14 Pn-Übergang 0:09:16 Ist der Widerstand der Sperrschicht steuerbar? 0:11:10 Dioden-Kennlinie 0:12:21 Wie kann man daraus ein steuerbares technisches Bauelement? 0:17:48 Bipolar-Transistoren 0:20:16 MOSFET: Metal Oxid Semiconductor Field Effect Transistor 0:23:36 Selbstsperrende n-Kanal-MOSFETs 0:30:29 Selbstsperrende p-Kanal-MOSFETs 0:32:36

01:25:01

08: Digitaltechnik und Entwurfsverfahren, Vorlesung,...

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2017/05/26

08 | 0:00:00 Starten 0:00:16 Was geschah bisher? 0:03:23 Beispiel 0:10:03 Dualer Entwicklungssatz 0:12:20 Deutung:Normalformen 0:18:49 Beispiel:DNF und KNF 0:25:04 DNF/KNF: Kurze Schreibweise 0:26:47 Minimalformen 0:28:12 Disjunktive Minimalform 0:31:39 Konjunktive Minimalform 0:38:30 Funktionsdarstellung im Würfelkalkül 0:44:43 Würfelkalkühl(1) 0:47:25 Würfelkalkül(2) 0:50:13 Würfelkalkül(3) 0:56:10 NAND/NOR-Konversion 0:58:02 NAND-Konvertierung 1:03:08 NAND-Funktion 1:05:50 NOR-Konversion 1:09:37

01:20:20

07: Digitaltechnik und Entwurfsverfahren, Vorlesung...

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2017/05/23

07 | 0:00:00 Starten 0:00:08 1. Übung - Fortsetzung 0:16:11 Hammingcode 0:30:08 Kapitel 3.1.4 Normalformen 0:31:53 Produktterme 0:36:39 Implikant und Minterm 0:42:40 Disjunktive Normalform

01:25:25

06: Digitaltechnik und Entwurfsverfahren, Vorlesung,...

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2017/05/22

0:00:00 Starten 0:00:47 Einleitung 0:01:47 George Boole 0:03:12 Boolesche Algebra: Definition 0:05:01 Huntingtonsche Axiome 0:07:41 ,,Minimalistische"" Boolesche Algebra 0:12:48 Eindeutigkeit des Einselements 0:18:43 Eindeutigkeit der inversen Elemente 0:26:04 Mengenalgebra 0:29:53 Schaltalgebra 0:35:09 Dualitätsprinzip 0:37:12 Schaltalgebra(4) 0:39:06 Beweis 0:45:56 Schaltalgebra 0:54:17 2-wertige ,,binäre"" algebraische Strukturen 0:55:23 Zusammenfassung: Boolesche

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