Hardware Design

Formaler Entwurf digitaler Schaltungen

AvJörg Keller,Wolfgang J. Paul

Häftad, Tyska, 2005

Del 15 i serien Teubner Texte zur Informatik

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Beskrivning

Dieses Hochschullehrbuch behandelt in mathematisch präziser Weise den Entwurf digitaler Hardware. Kapitel eins enthält eine Diskussion mathematischer Grundbegriffe. In den Kapiteln zwei bis vier werden die notwendigen theoretischen Grundlagen über Boolesche Ausdrücke, Schaltkreiskomplexität und Rechnerarithmetik behandelt. Der Übergang von der abstrakten Schaltkreistheorie zum Entwurf konkreter Schaltungen findet nahtlos in Kapitel fünf statt, wo aus den Verzögerungszeiten von Gattern das zeitliche Verhalten von Flipflops und anderen Speicherbausteinen abgeleitet wird. Kapitel sechs enthält dann das vollständige Design eines einfachen Rechners. Zahlreiche Wissenschaftler, die heute in der Industrie Prozessoren designen, wurden nach diesem bewährten Buch ausgebildet.

Produktinformation

Utgivningsdatum:2005-03-15
Mått:170 x 240 x 22 mm
Vikt:683 g
Format:Häftad
Språk:Tyska
Serie:Teubner Texte zur Informatik
Antal sidor:399
Upplaga:3
Förlag:Springer Fachmedien Wiesbaden
ISBN:9783519230472

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Hårdvara inom Data och IT

Mer om författaren

Prof. Dr. Jörg Keller, FernUniversität-GH HagenProf. Dr. Wolfgang J. Paul, Universität des Saarlandes

Innehållsförteckning

1 Mathematische Grundlagen.- 1.1 Über Gott und die Welt.- 1.2 Elementare Konzepte.- 1.3 Rechnen.- 1.4 Zahlen.- 1.5 Formale Logik.- 1.6 Übungen.- 2 Boole’sche Ausdrücke.- 2.1 Mächtigkeit endlicher Mengen.- 2.2 Rechnen mit Boole’schen Ausdrücken.- 2.3 Kosten von Ausdrücken.- 2.4 Polynome und Resolution.- 2.5 Übungen.- 3 Schaltkreise.- 3.1 Gerichtete Graphen und Schaltkreise.- 3.2 Rechnen mit Schaltkreisen.- 3.3 Darstellungssatz.- 3.4 Schaltkreiskomplexität.- 3.5 *Schaltkreise und Boole’sche Ausdrücke.- 3.6 Übungen.- 4 Arithmetik.- 4.1 Zahlendarstellungen.- 4.2 Addierer.- 4.3 Subtraktion.- 4.4 *Multiplizierer.- 4.5 Aufbau von Arithmetikeinheiten.- 4.6 Übungen.- 5 Speicher und Tristate-Bausteine.- 5.1 Physikalische Eigenschaften von Gattern.- 5.2 Flipflops.- 5.3 Bausteine mit Flipflops.- 5.4 Statischer Speicher.- 5.5 Tristate-Treiber, Busse und Pipelines.- 5.6 Übungen.- 6 Ein einfacher Rechner.- 6.1 Die abstrakte RESA-Maschine.- 6.2 Instruktionssatz.- 6.3 Datenpfade.- 6.4 Idealisierte Timing-Diagramme.- 6.5 PLAs, PROMs und PALs.- 6.6 Kontrollogik.- 6.7 Exakte Timing-Analyse.- 6.8 Ein— und Ausgabe.- 6.9 Übungen.- A Verwendete Bauteile.- A.1 Gatter.- A.2 Multiplexer.- A.3 Register.- A.4 Zähler.- A.5 Treiber.- A.6 ALU Bausteine.- A.7 PALs.- A.8 Speicherbausteine.- A.9 Ein— und Ausgabe.- B PAL-Gleichungen.- B.1 CPU-Kontrolle.- B.2 SRAM-Kontrolle.- B.3 EPROM-Kontrolle.- B.4 UART-Kontrolle.