BET302: Digitale Systeme (mit Praktikum)
Lernpfad Embedded Systems
BET302: Digitale Systeme (mit Praktikum)
Modulverantwortung
Prof. Dr. Benedikt Janßen
Lehrperson(en)
- Prof. Dr. Benedikt Janßen
- Prof. Dr. Edwin Naroska
Verwendbarkeit
- Bachelor Elektrotechnik
- Bachelor Mechatronik und Robotik
Fächergruppe
Ingenieurwissenschaften
Modultyp
Pflicht
Sprache
Deutsch
Angebot
Sommersemester
Dauer
1 Semester
Credits
5 ECTS
Benotung
Deutsche Notenskala 1-5
SWS
2 V | 1 Ü | 1 P | - S
Workload
Präsenzstudium: 45 Std. Selbststudium: 90 Std.
Engl. Titel
Digital Systems
Empfohlene Voraussetzungen
- BB008: Informatik für Ingenieurwissenschaften: grundlegende Programmierkonzepte, Algorithmen und strukturierte Problemlösung.
- BB005: Grundlagen der Elektrotechnik 1: elektrische Grundgrößen, Schaltungsgrundlagen und Bauelemente als Kontext digitaler Hardware.
Lernergebnisse / Kompetenzen
WAS
Die Studierenden können grundlegende digitale Systeme für eine klar spezifizierte Aufgabe mit Hilfe einer Hardware-Beschreibungssprache entwerfen, auf einem FPGA implementieren und systematisch verifizieren
WOMIT
Die Studierenden erreichen dieses Lernergebnis, indem sie
- aus einer gegebenen Aufgabenbeschreibung boolesche Ausdrücke, kombinatorische Logik und einfache sequentielle Strukturen ableiten,
- ein digitales Hardware-Design strukturierter in einer Hardware-Beschreibungssprache implementieren,
- Ihre Designs mit Testbenches per Simulation verifizieren und das zeitliche Verhalten analysieren,
- typischen FPGA-Toolflows nutzen, um Ihre Designs für FPGAs zu implementieren,
- implementierte Designs auf einer FPGA-Plattform zu testen und zu verbessern,
WOZU
um in industriellen FPGA-Entwicklungsprozessen robuste Grundbausteine digitaler Systeme eigenständig und strukturiert zu entwickeln und sie in größere digitale Systeme integrieren zu können.
Inhalte
- Grundlagen digitaler Logik und Boolesche Algebra
- Kombinatorische und sequentielle Standardbausteine
- Register-Transfer-Level-Denken und Entwurfsmodelle
- Einführung in eine Hardware-Beschreibungssprache und simulationsbasierte Verifikation
- Einführung in den FPGA-Entwicklungsprozess
Prüfungsvorleistung
aktive Praktikumsteilnahme
Prüfungsleistung
digitale Klausur, 120 Minuten
Literatur
- Digitaltechnik und digitale Systeme: Eine Einführung mit VHDL”; Jürgen Reichardt; 5., überarbeitete Auflage. - Berlin ; Boston: De Gruyter, 2021
- Digitaltechnik: Grundlagen, VHDL, FPGAs, Mikrocontroller”; Winfried Gehrke, Marco Winzker; 8th ed. 2022. - Berlin, Heidelberg: Springer Berlin Heidelberg, Imprint: Springer Vieweg, 2022