Grundlagen der digitalen Hardware

Der Kurs konzentriert sich auf die Grundlagen der digitalen Elektronik, die für das Verständnis des Designs und der Funktionsweise einer breiten Palette von Anwendungen, von Verbraucher- und Industrieelektronik bis hin zu Kommunikation, unerlässlich sind. von eingebetteten Systemen und Computern bis hin zu Sicherheits- und Militärausrüstung. Da die in diesen Anwendungen verwendeten Geräte immer kleiner werden und immer komplexere Technologien verwenden, ist es für die Studierenden wichtig, sowohl die Grundlagen als auch die Implementierungs- und Anwendungsprinzipien digitaler Elektronik, Geräte und integrierter Schaltkreise zu verstehen und so in die Lage zu versetzen, die am besten geeigneten Geräte zu verwenden und effektive Techniken, die ihren technischen Anforderungen entsprechen.

Der Kurs behandelt folgende Themen:

1. Binäre Arithmetik, Logikgatter und Boolesche Algebra,
2. Kombinationslogikschaltungen (Addierer und Subtrahierer, Multiplizierer, Carry-Lookahead-Einheit, Arithmetik-Logik-Einheit, Multiplexer, Demultiplexer, Encoder und Decoder),
3. Programmierbare Logikgeräte (SPLDs, CPLDs und FPGAs),
4. Sequentielle Logikschaltungen (Flip-Flops, Zähler und Register),
5. Digital-Analog- und Analog-Digital-Wandler,
6. Speicher (ROM, SRAM, DRAM und RRAM),
7. Prozessoren, Schnittstellen und Peripheriegeräte.

Dieser Kurs beinhaltet praktische Beispiele und erfordert aktive studentische Mitarbeit.