Mathieu Luisier: Katalogdaten im Herbstsemester 2020

Name	Herr Prof. Dr. Mathieu Luisier
Lehrgebiet	Rechnergestützte Modellierung von Nanostrukturen
Adresse	Institut für Integrierte Systeme ETH Zürich, ETZ J 82 Gloriastrasse 35 8092 Zürich SWITZERLAND
Telefon	+41 44 632 53 33
E-Mail	mluisier@iis.ee.ethz.ch
Departement	Informationstechnologie und Elektrotechnik
Beziehung	Ordentlicher Professor

Nummer	Titel	ECTS	Umfang	Dozierende
227-0003-00L	Digitaltechnik	4 KP	2V + 2U	M. Luisier
Kurzbeschreibung	Grundbegriffe analog - digital, Zahlendarstellung, kombinatorische und sequenzielle Schaltungen, Boolesche Algebra, Karnough-Diagramme. Endliche Automaten. Speicher und Rechenmodule in CMOS-Technik.
Lernziel	Es werden die Grundkonzepte der Digitaltechnik eingeführt und die wesentlichen Baublöcke zum Aufbau komplexer Digitalsysteme wie Mikroprozessoren präsentiert.
Inhalt	Grundbegriffe analog - digital, logische Verknüpfungen, Boole'sche Algebra, Schaltungsanalyse, Schaltungssynthese, Karnaugh-Diagramme, Hazards, Zahlensysteme (Zweierkomplement), binäre Codes. Der MOS-Transistor als Schalter, Grundschaltungen in statischer CMOS-Technik und mit Transmissionsgates, statisches und dynamisches Verhalten, Tristate-Logik, zeitabhängige binäre Schaltungen (Latch, Flipflop), Register, Speicher (DRAM, SRAM, ROM, EPROM), asynchrone und synchrone Zähler, endliche Automaten (Folgezustandstabelle, Automatengraph), Rechenschaltungen (Addierer, Multiplexer, Look-up Table), Grundstruktur von Mikroprozessoren.
Skript	Manuskript zu allen Lektionen, Übungen mit Musterlösungen. https://iis-students.ee.ethz.ch/lectures/digital-circuits/vorlesung/
Literatur	Literatur wird in den jeweiligen Vorlesungseinheiten benannt. Zugriff auf das Buch «J. Reichardt, "Digitaltechnik: eine Einfuehrung mit VHDL", 4. Auflage, De Gruyter Studium, 2017.» wird online durch die ETH Bibliothek bereitgestellt.
Voraussetzungen / Besonderes	Keine speziellen Voraussetzungen erforderlich.
227-0005-10L	Digitaltechnik Praktikum	1 KP	1P	A. Emboras, M. Luisier
Kurzbeschreibung	Grundbegriffe analog - digital, Zahlendarstellung, kombinatorische und sequenzielle Schaltungen, Boolesche Algebra, Karnough-Diagramme. Endliche Automaten. Speicher und Rechenmodule in CMOS-Technik, programmierbare Logikschaltungen.
Lernziel	Vertiefung der Inhalte aus Vorlesung und Übung, Umgang mit Designsoftware Quartus II und Oszilloskop
Inhalt	Die Inhalte des Praktikums Digitaltechnik sollen die Themen aus der gleichnamigen Vorlesung und Übung ergänzen und weiter vertiefen. Dazu werden mit der Designsoftware Quartus II für logische Schaltungen verschiedene Schaltungen graphisch entworfen und auf einem Evaluationsboard getestet. Dabei wird unter anderem eine 7-Segment-Anzeige angesteuert, ein Addierer aufgebaut und verschiedene Arten von Latches und Flip-Flops erstellt. Zum Abschluss des Praktikums soll ein kleiner Synthesizer realisiert werden, mit dem selbsterstellte Melodien abgespielt werden können. Gleichzeitig wird der Umgang mit einem modernen Oszilloskop vermittelt, das eine Analyse der programmierten Schaltungen über sein digitalen und analogen Eingänge ermöglicht.
Skript	Manuskript zu allen Versuchen. https://iis-students.ee.ethz.ch/lectures/digital-circuits/praktikum/
Voraussetzungen / Besonderes	Keine speziellen Voraussetzungen erforderlich