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Entwurf und Implementierung digitaler Schaltungen mit VHDL (Sommersemester 2006)

Dozent: Dr.-Ing. Ralf Wollowski

Beschreibung

Vermittelt werden grundlegende Kenntnisse über Entwurf und Implementierung digitaler Schaltungen und Systeme mit Hilfe der Hardware-Beschreibungssprache VHDL (very high speed integrated circuits hardware description language).

Im Vorlesungsteil wird

  • die Entwurfsmethodik erläutert (insbesondere, wie man die allgemeinen digitaltechnischen Modelle - Zuordner, Automaten, Automaten-Verbünde - auf VHDL-Modelle abbilden kann), und

  • wie sich der rechnergestützte Schaltungsentwurf ("design flow") mit modernen Entwurfswerkzeugen (CAD/CAE-Tools) darstellt.

Das kann man im Labor konkret anwenden:

  • Entwurf eigener Schaltungen mit Hilfe eines Industrie-CAD-Tools (aus den Bereichen elementare Systembausteine, Rechnerkomponenten)

  • Simulation der Entwürfe

  • Implementierung und Funktionstest der Schaltungen auf Evaluationsboards mit konfigurierbaren Logik-Bausteinen vom Typ FPGA (field programmable gate array)

Darüber hinaus wird in dieser Veranstaltung

  • den bekannten Software-Beschreibungssprachen eine Hardware-Beschreibungssprache gegenübergestellt,

  • mit der Besprechung von CAD-Tools Einblick in komplexe Software-Systeme aus dem Anwendungsbereich "Hardware-Entwurf" gegeben, und

  • eine Vorstellung von der Entwicklung anwendungsspezifischer Hardware vermittelt, wie sie beispielsweise in Eingebetteten Systemen zum Einsatz kommt.

Voraussetzungen

Die Veranstaltung wendet sich an Studentinnen und Studenten der Softwaresystemtechnik (Bachelor) und der Informatik. Voraussetzungen sind Kenntnisse aus den Vorlesungen „Technische Grundlagen der Informatik“ von Prof. Gössel oder „Grundlagen digitaler Systeme“ von Dr. Wollowski.

Literatur

  • Peter J. Ashenden: The Designer´s Guide to VHDL. Morgan Kaufman Publishers, 2002.

  • Klaus ten Hagen: Abstrakte Modellierung digitaler Schaltungen. Springer, 1995.

  • Xilinx Inc.: Programmable Logic Design Quick Start Handbook, 2004
  • Model Technology Inc.: ModelSim EE/PLUS Reference Manual, 1999.
  • K. Steinbuch und W. Rupprecht: Nachrichtentechnik. Band III: Nachrichtenverarbeitung von S. Wendt. Springer, Berlin, 1982.
  • M. Mano, Ch. Kime: Logic and Computer Design Fundamentals. Prentice Hall, 2001.
  • H. M. Lipp: Grundlagen der Digitaltechnik. Oldenbourg Wissenschaftsverlag, 4. Auflage, München, 2002.
  • C. Maxfield: The Design Warrior´s Guide to FPGAs. Elsevier, 2004, ISBN: 0-7506-7604-3.

Lern- und Lehrformen

Vorlesung mit begleitendem Labor- und Übungsbetrieb

Leistungserfassung

Eine Prüfung am Ende des Semesters

Termine

Vorlesung/Übung/Laborbetrieb:

Donnerstag, 13:30 - 15:00Uhr im IfI, Raum 1.03

Freitag, 11:00 - 12:30Uhr im IfI, Raum 1.03

Aufgrund der verfügbaren Anzahl von Laborplätzen muss die Teilnehmerzahl ggf. beschränkt werden.

Allgemeine Information

  • Semesterwochenstunden : 4
  • ECTS : 6
  • Benotet : Ja
  • Einschreibefrist : 05.05.2006
  • Programm : IT-Systems Engineering BA
  • Lehrform :
  • Belegungsart : Wahl

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