Digitaltechnik und digitale Systeme - Jürgen Reichardt

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Résumé :
Das nun in der 5. Auflage vorliegende Lehrbuch enth?lt den Stoff f?r eine zweisemestrige Vorlesung zu den Grundlagen der Digitaltechnik sowie einer Einf?hrung in den Entwurf digitaler Systeme. Das darin verwendete Konzept hat sich bew?hrt: Die daf?r erforderlichen Grundkonzepte werden Schritt f?r Schritt zusammen mit den wesentlichen Sprachelementen der Hardwarebeschreibungssprache VHDL eingef?hrt. Durch Simulationen und Analysen von FPGA-Hardwareimplementierungen wird das Verst?ndnis f?r die VHDL-Sprachkonstrukte systematisch gesch?rft. Der Lehrstoff der Digitaltechnik wird durch einen von der Boole'schen Algebra und den Zahlensystemen ?ber kombinatorische Logikschaltungen und einfache getaktete Schaltungen bis hin zu sequenziell operierenden Zustandsautomaten gespannten Bogen vermittelt. Darin eingebettet sind einf?hrende Abschnitte zur VHDL-Simulation sowie zur FPGA-Implementierung mit Hilfe der Entwicklungsumgebung Vivado. Eine Einf?hrung in den in der Industrie weit verbreiteten Simulator ModelSim findet sich im Anhang. Weiterf?hrende Kapitel widmen sich dem Entwurf digitaler Systeme, die nach dem Prinzip der Register-Transfer-Logik aufgebaut sind. Ein Schwerpunkt sind dabei Timing-Analysen digitaler Teilsysteme, die miteinander kommunizieren und untereinander synchronisiert werden m?ssen, um ein korrekt funktionierendes Gesamtsystem zu erhalten. Ein weiterer Schwerpunkt ist die Analyse und Optimierung des FPGA-Ressourcenverbrauchs durch Verwendung spezieller FPGA-Strukturen. Daf?r werden vertiefende Kenntnisse zur Verwendung von Vivado vermittelt. Die VHDL-Modellierung von ROM- und RAM-Speichern, sowie Abschnitten zur (C)PLD- und FPGA-Hardware, runden den Lehrstoff zu den digitalen Systemen ab. Der ausgezeichnete didaktische Aufbau unterst?tzt den Lernprozess: Den Kapiteln sind Lernziele vorangestellt und immer wieder werden grafische und tabellarische ?bersichten sowie vertiefende Beispiele verwendet. Eine Vielzahl von ?bungsaufgaben mit Musterl?sungen dient zur Lernkontrolle. Mit den Hinweisen zur Verwendung der Simulations- und Implementierungswerkzeuge kann sich der Leser auf seinem PC ein eigenes Digitallabor aufbauen, mit dem er die Aufgabenl?sungen sowie eigene Fragestellungen selbstst?ndig verifizieren kann.

Biographie:
J?rgen Reichardt, HAW Hamburg.