Praktikum Entwurf Integrierter Schaltungen II (PrEIS II)2.5 ECTS
(englische Bezeichnung: Digital Design Lab II)
(Prüfungsordnungsmodul: Praktikum Entwurf Integrierter Schaltungen II)

Lehrveranstaltungen:

• • Praktikum Entwurf Integrierter Schaltungen II
    (Praktikum, 3 SWS, Florian Deeg et al., 9:00 - 17:00, KR 01.025)

Empfohlene Voraussetzungen:

Es wird empfohlen, folgende Module zu absolvieren, bevor dieses Modul belegt wird:

Entwurf Integrierter Schaltungen I (WS 2021/2022)
Entwurf Integrierter Schaltungen II (SS 2021)

Inhalt:

Im Praktikum Entwurf Integrierter Schaltungen II geht es um Automaten und ihre asynchrone Realisierung sowie die Beschreibung dynamischer Effekte durch Vierwertigkeit. Motiviert ist die Unter-suchung asynchroner Schaltungen durch ihre Vorteile gegenüber synchronen, wie Robustheit, weniger Abstrahlung, weniger Energieverbrauch und höhere Geschwindigkeit. Eine synchrone Schaltung muss etwa auf eine Taktflanke warten, eine asynchrone Schaltung hingegen ist in ihrer Geschwindigkeit nur durch die Laufzeit ihrer Gatter beschränkt. Allerdings wirken sich hier kurzzeitige Fehler, wie etwa Hazards, weit stärker aus, da es keine Synchronisation durch einen Takt gibt. Die Untersuchung eben dieser vielversprechenden Schaltungsstrukturen sowie der korrekte Umgang mit dynamischen Effekten ist daher das Ziel dieses Praktikums.

• Einführung der Vierwertigkeit zur Veranschaulichung der dynamischen Effekte bei der Zweiwertigkeit

• Untersuchung der wesentlichen Effekte logischer Schaltungen an Beispielen

• Wiederholung der notwendigen Methoden aus der digitalen Schaltungstechnik

• Aufbau von Automaten am Steckbrett

• Aufbau von Automaten in einer µC-Umgebung

• Koppeln der Automaten zu einem Gesamtsystem

• Realisierung eines Geschicklichkeitspiel aus den gekoppelten Automaten

Lernziele und Kompetenzen:

Verstehen

• Die Studierenden erklären die Vierwertigkeit und veranschaulichen dynamische Effekte

• Die Studierenden formulieren die Vor- und Nachteile einer asynchronen Schaltung gegenüber einer synchronen
  

Erschaffen

• Die Studierenden entwerfen einen Automaten in einer µC-Umgebung

• Die Studierenden erstellen eines Komplettsystems aus mehreren Automaten
  

LERN- BZW. METHODENKOMPETENZ

• Die Studierenden erwerben praktische Erfahrungen im Erstellen von Automaten mit einer µC-Umgebung
  

SELBSTKOMPETENZ

• Die Studierenden können in Gruppen kooperativ arbeiten und verbinden die einzelnen Automaten zu einem Gesamtsystem

Organisatorisches:

Anmeldung im Sekretariat 01.037 des LZS, Paul-Gordan-Str. 5 (Röthelheim-Campus), Tel. 85-23100 oder mailto:lzs-sek@fau.de Voraussetzung: V+Ü Entwurf Integrierter Schaltungen I und/oder V+Ü Entwurf Integrierter Schaltungen II

Weitere Informationen:

Verwendbarkeit des Moduls / Einpassung in den Musterstudienplan:

1. Berufspädagogik Technik (Master of Education)
   (Po-Vers. 2020w | TechFak | Berufspädagogik Technik (Master of Education) | Gesamtkonto | Praktikum der Fachwissenschaft | Praktikum Entwurf Integrierter Schaltungen II)

Studien-/Prüfungsleistungen:

Praktikum Entwurf Integrierter Schaltungen II (Prüfungsnummer: 605944)

(englischer Titel: Digital Design Lab II)

Studienleistung, Praktikumsleistung, unbenotet, 2.5 ECTS

weitere Erläuterungen:

• Aufbau der Automatenschaltung am Steckbrett
  

• Aufbau der Automatenschaltung in µC-Umgebung

• Präsentation (Dauer: 20 min) und Erläuterung der Schaltung mit Diskussion

Erstablegung: SS 2022, 1. Wdh.: WS 2022/2023

1. Prüfer:

Sebastian M. Sattler