182.693 Digital Design
Diese Lehrveranstaltung ist in allen zugeordneten Curricula Teil der STEOP.
Diese Lehrveranstaltung ist in mindestens einem zugeordneten Curriculum Teil der STEOP.

2021W, VO, 3.0h, 3.0EC
  • TUWEL Online-Kurs verfügbar ab: 01.10.2021 00:00.

Merkmale

  • Semesterwochenstunden: 3.0
  • ECTS: 3.0
  • Typ: VO Vorlesung
  • Format der Abhaltung: Distance Learning

Lernergebnisse

Nach positiver Absolvierung der Lehrveranstaltung sind Studierende in der Lage

  • den Entwurfs- und den Fertigungsprozess eines CMOS ASIC zu beschreiben, deren Schritte zu begründen und deren Herausforderungen zu nennen
  • die Abstraktion des Feldeffekt-Transistors als Schalter richtig zu verwenden und damit die grundlegende Funktion einfacher logischer Gatter zu erklären
  • grundlegende Funktionselemente der digitalen Logik in Aufbau und Funktion zu beschreiben und richtig einzusetzen
  • für eine gegebene Problemstellung eine (kombinatorische oder einfache sequenzielle) digitale Schaltung zu entwerfen und deren Implementierungsmöglichkeiten zu vergleichen
  • die Grenzen der beim digitalen Schaltungsentwurf verwendeten Modelle und Abstraktionen in der Anwendung zu erkennen und zu berücksichtigen
  • Entwurfsentscheidungen richtig zu treffen und deren Auswirkungen einzuschätzen
  • Defekte und Funktionsfehler in digitalen integrierten Schaltungen in Verbindung mit den Schritten im Entwurfs- und Fertigungsprozess zu bringen, sowie deren wichtigste Einflussgrößen qualitativ und, wo möglich, auch quantitativ zu beschreiben.

Inhalt der Lehrveranstaltung

  • Logikoptimierung
  • Aufbau und Spezifikation logischer Gatter
  • arithmetische Grundoperationen (Addierer, Multiplizierer)
  • I/O Features (Schmitt-Trigger, Open Collector, etc.) 
  • Verlustleistung und Kühlung 
  • synchrone Logik, Grenzen, State-Machines
  • Metastabilität
  • Speicherbausteine 
  • Design Flow eines VLSI-Chip
  • Simulation von Hardware
  • Zieltechnologien für VLSI-Designs 
  • Chipfertigung 
  • Defekte & Test

Methoden

Es handelt sich um eine klassische Vorlesung. Das gesamte Stoffgebiet wird in Form von Vorlesungen abgedeckt, wobei neben den theoretischen Grundlagen auch stets Bezug auf die praktische Anwendung genommen wird. Beispiele werden vorgerechnet, um die Vorbereitung auf die Prüfung zu erleichtern, und Zusammenhänge verständlich zu machen. Wichtige Grundlagen wie z.B. das Thema "Geschwindigkeit der Signalausbreitung" werden durch Experimente veranschaulicht. Die Vorlesungsfolien mit zahlreichen Animationen stehen auf der Homepage zur Verfügung. Zur Prüfungsvorbereitung gibt es weiters eine Sammlung von ehemaligen Prüfungsangaben.

Prüfungsmodus

Schriftlich

Weitere Informationen

Vorbesprechung und erste Vorlesung finden am 4.10.2021 um 11:15 online statt. Den Link zum Zoom-Meeting finden Sie nach Anmeldung zur LVA in TUWEL

 

ECTS Aufstellung:

36h ... Anwesenheit in der Vorlesung
39h ... laufende Beschäftigung mit dem aktuellen Stoff der VO + Vorbereitung auf die Prüfung
-------------------
75h ... entsprechen 3 ECTS

Vortragende Personen

Institut

LVA Termine

TagZeitDatumOrtBeschreibung
Mo.11:00 - 13:0004.10.2021 - 17.01.2022 Zoom (LIVE)Vorlesung
Fr.11:00 - 13:0008.10.2021 - 14.01.2022 Zoom (LIVE)Vorlesung
Digital Design - Einzeltermine
TagDatumZeitOrtBeschreibung
Mo.04.10.202111:00 - 13:00 ZoomVorlesung
Fr.08.10.202111:00 - 13:00 ZoomVorlesung
Mo.11.10.202111:00 - 13:00 ZoomVorlesung
Fr.15.10.202111:00 - 13:00 ZoomVorlesung
Mo.18.10.202111:00 - 13:00 ZoomVorlesung
Fr.22.10.202111:00 - 13:00 ZoomVorlesung
Mo.25.10.202111:00 - 13:00 ZoomVorlesung
Fr.29.10.202111:00 - 13:00 ZoomVorlesung
Fr.05.11.202111:00 - 13:00 ZoomVorlesung
Mo.08.11.202111:00 - 13:00 ZoomVorlesung
Fr.12.11.202111:00 - 13:00 ZoomVorlesung
Mo.15.11.202111:00 - 13:00 ZoomVorlesung
Fr.19.11.202111:00 - 13:00 ZoomVorlesung
Mo.22.11.202111:00 - 13:00 ZoomVorlesung
Fr.26.11.202111:00 - 13:00 ZoomVorlesung
Mo.29.11.202111:00 - 13:00 ZoomVorlesung
Fr.03.12.202111:00 - 13:00 ZoomVorlesung
Mo.06.12.202111:00 - 13:00 ZoomVorlesung
Fr.10.12.202111:00 - 13:00 ZoomVorlesung
Mo.13.12.202111:00 - 13:00 ZoomVorlesung

Leistungsnachweis

schriftliche Prüfung mit Theoriefragen und Rechen-/Entwurfsbeispielen

im Fall von CoVid-bedingten Beschränkungen findet die Prüfung online in gemischt schriftlich/mündlicher Form statt

Prüfungen

TagZeitDatumOrtPrüfungsmodusAnmeldefristAnmeldungPrüfung
Fr.13:00 - 17:0001.10.2021 schrift.&mündl.07.09.2021 22:00 - 29.09.2021 23:59in TISSTermin zu Semesterstart (online)
Mo.14:00 - 16:0020.12.2021Informatikhörsaal - ARCH-INF schriftlich19.12.2021 00:00 - 19.12.2021 23:59in TISSPrüfung MidSemester WS2021
Mo.14:00 - 16:0031.01.2022Informatikhörsaal - ARCH-INF schriftlich30.01.2022 00:00 - 30.01.2022 23:59in TISSPrüfung EndSemester WS2021

LVA-Anmeldung

Von Bis Abmeldung bis
13.09.2021 00:00 31.12.2021 00:00

Anmeldemodalitäten

Die Anmeldung zur LVA ermöglicht Ihnen den Zugriff auf den TUWEL-Kurs, wo Sie die Vorlesungsfolien sowie den Link zur online-Vorleung finden.

Curricula

StudienkennzahlSemesterAnm.Bed.Info
033 535 Technische Informatik 3. SemesterSTEOP
Lehrveranstaltung erfordert die Erfüllung der Studieneingangs- und Orientierungsphase STEOP

Literatur

Es wird kein Skriptum zur Lehrveranstaltung angeboten.

Vorausgehende Lehrveranstaltungen

Vertiefende Lehrveranstaltungen

Weitere Informationen

Sprache

Deutsch