Lehrbuch Digitaltechnik : eine Einführung mit VHDL / von Prof. Dr. Jürgen Reichardt.

Includes bibliographical references and index.

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Vorwort zur 3. Auflage V; 1 Einleitung; 1.1 Die Hardwarebeschreibungssprache VHDL; 1.2 Digitale und Analoge Signale; 1.3 Digitale Systeme; 1.4 Gliederung des Buches; 1.5 Vertiefende Aufgaben; 2 Modellierung digitaler Schaltungen; 2.1 Lernziele; 2.2 Entwurfssichten und Abstraktionsebenen; 2.3 Modellierung mit Hardwarebeschreibungssprachen; 2.3.1 Datenflussmodelle; 2.3.2 Strukturmodelle; 2.3.3 Verhaltensmodelle; 2.4 Kombinatorische und getaktete Logik; 2.4.1 Eigenschaften kombinatorischer Logik; 2.4.2 Eigenschaften getakteter Logik; 2.4.3 Modellierung auf Register-Transfer-Ebene.

2.5 Entwurfsmethodik für programmierbare digitale Schaltungen2.6 Vertiefende Aufgaben; 3 Boole'sche Algebra; 3.1 Lernziele; 3.2 Schaltvariable und Schaltfunktionen, Signale; 3.3 Elementare Schaltfunktionen; 3.3.1 Die NICHT-Schaltfunktion (Inversion); 3.3.2 Die UND-Schaltfunktion (Konjunktion); 3.3.3 Die ODER-Schaltfunktion (Disjunktion); 3.3.4 Boole'sche Funktionen mit mehreren Eingängen; 3.4 Rechenregeln der Schaltalgebra; 3.4.1 Theoreme; 3.4.2 Kommutativgesetze; 3.4.3 Assoziativgesetze; 3.4.4 Distributivgesetze; 3.4.5 De Morgan'sche Gesetze; 3.4.6 Vereinfachungsregeln.

3.5 Vollständige Systeme3.5.1 Das Dualitätsprinzip; 3.5.2 NAND- und NOR-Gatter; 3.6 Normalformen; 3.6.1 Disjunktive Normalform (DNF); 3.6.2 Konjunktive Normalform (KNF); 3.7 Realisierung von Schaltfunktionen mit Wahrheitstabellen; 3.7.1 SOP- und POS-Darstellungen von Wahrheitstabellen in programmierbaren Bausteinen mit UND/ODER-Logik; 3.7.2 Look-Up-Tabellen; 3.8 XOR- und XNOR-Logik; 3.8.1 SOP- und POS-Darstellungen; 3.8.2 XOR- und XNOR-Regeln und Gesetze; 3.8.3 XOR- und XNOR-Logik mit mehr als zwei Eingängen; 3.9 Vorrangregeln; 3.10 Schaltsymbole.

3.11 Implementierung von Schaltfunktionen mit Multiplexern3.12 Analyse von Schaltnetzen; 3.13 Vertiefende Aufgaben; 4 VHDL-Einführung I; 4.1 Lernziele; 4.2 Syntaxnotation; 4.3 Der Aufbau eines VHDL-Modells; 4.3.1 Beschreibung einer entity; 4.3.2 Aufbau einer architecture; 4.3.3 Nebenläufige Signalzuweisungen; 4.3.4 Logikoperatoren in VHDL; 4.4 VHDL-Testbenches; 4.5 Vertiefende Aufgaben; 5 Zahlensysteme in der Digitaltechnik; 5.1 Lernziele; 5.2 Polyadische Zahlensysteme; 5.3 Umwandlung zwischen Zahlensystemen; 5.4 Addition und Subtraktion vorzeichenloser Dualzahlen.

5.5 Darstellung negativer Zahlen5.5.1 Eigenschaften des 2er-Komplementzahlensystems; 5.5.2 Addition und Subtraktion im 2er-Komplementzahlensystem; 5.6 Darstellung rationaler Zahlen; 5.6.1 Festkommadarstellung im Q-Format; 5.6.2 Gleitkommadarstellung; 5.7 Vertiefende Aufgaben; 6 Logikminimierung; 6.1 Lernziele; 6.2 Minimierung mit KV-Tafeln; 6.2.1 Disjunktive Minimalform (DMF); 6.2.2 Konjunktive Minimalform (KMF); 6.2.3 Output-Don't-Care-Terme; 6.2.4 Grenzen der zweistufigen Minimierung; 6.3 Softwarealgorithmen zur zweistufigen Minimierung; 6.3.1 Quine-McCluskey-Algorithmus.

Dieses Lehrbuch führtdie wesentlichen Sprachelemente von VHDL Schritt für Schritt parallel zu den Grundkenntnissen zum digitalen Schaltungsentwurf ein und versetzt den Leser in die Lage, einfache digitale Systeme zu verstehen und zu entwerfen.

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