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Contents

  1. Boolean Algebra and Digital Logic
    1. Presentation of digital Information
    2. Boolean Algebra
      1. Basics of Boolean Algebra
      2. Set Theory and Presentation in Boolean Algebra
    3. Presentation Formats of Boolean Functions
      1. Using Sets to describe Boolean Functions
      2. Truth Tables to describe Boolean Functions
      3. Describing Boolean Functions using Mathematical Symbols
      4. Using switches to describe Boolean Functions
      5. Describing Boolean Functions using Venn-Diagrams
      6. Describing Boolean Functions using Circuit Symbols
      7. Combining Sets
    4. Classification of Boolean Functions
      1. Unary Boolean Functions (n = 1)
      2. Binary Boolean Functions (n = 2)
      3. Boolean Functions mit n * 3
    5. Basic Functions of Digital Design: OR, AND, NOT
      1. The Boolean Function "OR"
      2. The Boolean Function"AND"
      3. The Boolean Function"NOT"
    6. Fundamentals of Boolean Algebra
      1. The Boolean Postulates
      2. The Boolean Theorems
    7. The Duality Principle and Boolean Lattices
      1. The Duality Principle
      2. Boolean Lattices
    8. Summary

     

  2. Combinational Circuit Design
    1. The Karnaugh Diagram
    2. Minterms and Maxterms
    3. Normal Forms
      1. Example Function
    4. Simplification of Circuits
    5. Prime Implicants
      1. Quine-McCluskey Method
        1. Quine Method
        2. McCluskey Method
    6. Summary: Fundamental Description of Boolean Functions
      1. Combination of 1-Fields
      2. Combination of 0-Fields
    7. Special Simplification Cases
      1. NAND "Nibbling Tool"
      2. Simplifications using "don't care" cases
    8. Function Bundles
      1. Reduction of Complexity using Function Bundles
    9. Examples: Designing selected Combinational Circuits
      1. Design of the combinatorial circuit for a Code Converter
      2. Circuit Design for a decimal Seven-Segment Display
    10. Decomposition of Functions
      1. Disjunctive Function Decomposition
      2. Iterative Function Decomposition
      3. Function Decomposition: Examples
      4. Shannon Decomposition
    11. Multiplexers
      1. Multiplexers as Universal Building Blocks

     

  3. Data Selectors
    1. Multiplexers
      1. Multiplexers: TTL Circuits
    2. Decoder/Demultiplexer
      1. Demultiplexer
      2. Decoder/Demultiplexer Applications
      3. Decoder as Universal Building Block
    3. Memory Implementation of Digital Circuits - Programmable Logic
      1. Memory Presentation of a Truth Table
    4. Programmable Logic Devices (PLD)
      1. Programmable Array Logic
      2. PAL and PROM (PLE)
      3. Application Examples: PLA versus PROM

     

  4. Sequental Circuits, Finite State Machines
    1. State Diagrams
    2. The basic Flip-Flop
      1. Design of a Latch Flip-Flop
    3. The RS-Flip-Flop
    4. The gated Flipflop
      1. The gated RS-Flipflop (gated latch)
      2. The D Flip-Flop (data latch)
      3. The JK Flip-Flop
      4. Edge Triggering
        1. Structure of Master-Slave-Flipflops
      5. Clock Skew, double-edge triggered Flipflops
      6. D Flip-Flop, T Flip-Flop
      7. The D-Flip-Flop SN7474
      8. Distinction Latch/Flip-Flop
      9. Summary: Flip-Flop Classification
      10. Flipflop Transformation
    5. Registers
      1. Classification of Shift Registers
      2. Implementation of Shift Registers
      3. Shift Register Devices

     

  5. Propagation Delay Effects
    1. Hazards
    2. Classification of Hazards
      1. Logic Hazards
      2. Function Hazards
      3. Dynamic Hazards

     

  6. Finite State Machines (FSMs) and Automata
    1. FSM Stability
    2. FSMs and Automata
      1. Mealy and Moore Machines
      2. Mealy and Moore Machines: Design Principles
      3. Storage Realization of Automata
      4. Applications of Microprogrammed FSMs

     

  7. Counter and Divider
    1. Counter Specifications
      1. Synchronous and asynchronous Counter
    2. Design of synchronous Counters
      1. Development Phases
      2. Solution with D Flip-Flops
      3. Solution with JK Flip-Flops
    3. Design of asynchronous Counters
      1. Design of an asynchronous BCD Counter
      2. BCD Counter as modified Mod-16 Counter
      3. Systematic design as an asynchronous counter
      4. Systematic design phases of asynchronous counters
      5. Multi-stage Counters
    4. Divider Circuits
      1. Divider for ratio 2n : 1
      2. Divider for ratio m:1 (m * 2n)

     

  8. Numbers and Codes
    1. Historical ConsiderationHistorische Betrachtungen
    2. Zahlensysteme
    3. Konvertierung von Zahlenwerten
      1. Potenz-Methode
      2. Die Methode der wiederholten Multiplikation/Division
        1. Umwandlung ganzer Zahlen
        2. Umwandlung reeller bzw. gebrochener Zahlen
      3. Umwandlung zwischen "verwandten" Zahlensystemen
      4. Zahlenkonvertierung: Beipiele
    4. Binäre Arithmetik
      1. Darstellung negativer Zahlen
        1. Vorzeichen und Absolutbetrag
        2. "Offset Binary"-Darstellung (Offset-Dual)
        3. Komplement-Darstellung negativer Zahlen
        4. Das Einerkomplement (1's complement)
        5. Das Zweierkomplement (2's complement)
      2. Additions- und Subtraktionsoperationen
      3. Multiplikation und Division von Dualzahlen
        1. Multiplikation von Dualzahlen
        2. Multiplikationsalgorithmen
        3. Division von Dualzahlen
        4. Divisionsalgorithmen
    5. Aufbau von Additionsschaltungen
    6. Darstellungsbereich von Zahlen, Zahlenringe
    7. Codes
      1. Kodierungsarten
      2. Code-Eigenschaften
      3. Numerische Codes
      4. Positionscodes
        1. Bewertbare Codes
        2. Anordnungscodes
        3. BCD-Arithmetik
      5. Zählcodes
    8. Alphanumerische Codes
      1. Fernschreibcode Nr. 2
      2. ASCII
        1. Parität, Paritätsprüfung
      3. Erweiterter ASCII-Code (PC8-Code)
      4. EBCDI-Code
      5. UNICODE

     

  9. Praktische Realisierung logischer Schaltungen
    1. Realisierung binärer Zustände
      1. Schalterrealsierung binärer Argumente
      2. Diodenrealsierung binärer Argumente
      3. Transistorschaltungen
      4. Positive und negative Logik
    2. Transistor-Transistor-Logik
      1. Aufbau von TTL-Schaltkreisen
      2. TTL-Ausgangsstufen
        1. Open-Collector-Ausgang
        2. Tri-State-Ausgang
      3. Statische Kenngrößen der TTL-Gatter
        1. TTL-Eingangskennlinie (Eingangs-Charakteristik)
        2. TTL-Ausgangskennlinie (Ausgangs-Charakteristik)
        3. Statische Störsicherheit
        4. Fan-Out/Fan-In
      4. Dynamische Kenngrößen der TTL-Gatter
        1. Schalt- und Verzögerungszeiten
        2. Geschwindigkeit-Leistungs-Produkt
        3. Dynamische Störsicherheit
      5. Anwendung von Open-Collector- und Tri-State-TTL
        1. Open-Collector-Verknüpfungen
        2. Dimensionierung des Pull-Up-Widerstandes Rpu
        3. Tri-State-Anwendungen
        4. Anwendungsbereiche für Open-Collector- und Tri-State-Ausgänge
        5. Der Bus-Transceiver SN74LS245
        6. Typische Anwendung des 74LS245
      6. Schottky-TTL-Bausteine
    3. TTL-Baureihen
      1. Entwicklung der TTL-Familien

 

  • Literaturnachweis
    1. Ergänzende Literatur
    2. Norm- und Datenblätter
    3. Weiterführende Literatur
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