Skript zur Vorlesung Digitaltechnik

Hinweise zu Darstellung und Druck des Scripts:

• Einige Illustrationen benutzen Hintergrundfarben. Diese (z.B. in Tabellenzellen) werden von Browsern beim Drucken oft per Default ignoriert.
  Abhilfe:
  • Mozilla Firefox: File - Page Setup ... - Options / "Print Background (colors and images)" aktivieren.
  • Internet Explorer: Internet Options - Advanced - Printing heading / Print Background Colors and Images
• Im Script wird die Schreibweise x ("x quer", Text-Überstreichung) verwendet. Dies funktioniert nicht in allen Browsern (nicht im MS Internet Explorer).
• Die HTML-Seiten des Scripts sind im Unicode kodiert. Bei älteren Browsern muss zur Darstellung benötigter Sonderzeichen ein hinreichend umfangreicher Unicode-Font installiert und ggf. auch explizit konfiguriert sein.
  Ein sehr umfangreicher und dabei noch sehr schöner Unicode-Font ist Bitstream-Cyberbit.

Inhaltsverzeichnis des Scripts

Kapitel 1: Zahlen und Zeichen

Alfabete und Codes

Codierung natürlicher Zahlen

Rechnen mit Binärzahlen

Rechnen bei fester Stellenzahl

Ganze Zahlen

Gleitkommazahlen

Kapitel 2: Boolesche Funktionen

Aussagenlogik

Boolesche Algebra

Aussagenalgebra

Mengenalgebra

Schaltalgebra

Kapitel 3: Arithmetische Schaltungen

Additionsschema

Addition einer Stelle

n-stelliges Addierwerk

Kombiniertes Addier-/Subtrahierwerk

Übertragsbeschleunigung

Multiplexer

Conditional-Sum-Addierer

Kapitel 4: Automaten

Automat

Speicher für 1 Bit

D-Latch

Taktflankengesteuertes Flipflop

Konstruktion synchroner Automaten

Schieberegister

Asynchroner Zähler

Kapitel 5: Rechnerarchitektur

Rechnermodell

Programmiermodell eines Prozessors (Intel)

Assemblerprogrammierung (Intel), Einführung

Befehlssatz eines Prozessors (Intel)

Befehlsoperanden und Adressierungsmodi

Stack

Interrupts

Simultaner Speicherzugriff

Virtueller Speicher

Beschleunigung des Speicherzugriffs / Cache

Klassifizierungen von Rechner-/Prozessorarchitekturen

Beschleunigung des Prozessors