Böcker av Jürgen Reichardt

Das nun in der 5. Auflage vorliegende Lehrbuch enthalt den Stoff fur eine zweisemestrige Vorlesung zu den Grundlagen der Digitaltechnik sowie einer Einfuhrung in den Entwurf digitaler Systeme. Das darin verwendete Konzept hat sich bewahrt: Die dafur erforderlichen Grundkonzepte werden Schritt fur Schritt zusammen mit den wesentlichen Sprachelementen der Hardwarebeschreibungssprache VHDL eingefuhrt. Durch Simulationen und Analysen von FPGA-Hardwareimplementierungen wird das Verstandnis fur die VHDL-Sprachkonstrukte systematisch gescharft. Der Lehrstoff der Digitaltechnik wird durch einen von der Boole'schen Algebra und den Zahlensystemen uber kombinatorische Logikschaltungen und einfache getaktete Schaltungen bis hin zu sequenziell operierenden Zustandsautomaten gespannten Bogen vermittelt. Darin eingebettet sind einfuhrende Abschnitte zur VHDL-Simulation sowie zur FPGA-Implementierung mit Hilfe der Entwicklungsumgebung Vivado. Eine Einfuhrung in den in der Industrie weit verbreiteten Simulator ModelSim findet sich im Anhang. Weiterfuhrende Kapitel widmen sich dem Entwurf digitaler Systeme, die nach dem Prinzip der Register-Transfer-Logik aufgebaut sind. Ein Schwerpunkt sind dabei Timing-Analysen digitaler Teilsysteme, die miteinander kommunizieren und untereinander synchronisiert werden mussen, um ein korrekt funktionierendes Gesamtsystem zu erhalten. Ein weiterer Schwerpunkt ist die Analyse und Optimierung des FPGA-Ressourcenverbrauchs durch Verwendung spezieller FPGA-Strukturen. Dafur werden vertiefende Kenntnisse zur Verwendung von Vivado vermittelt. Die VHDL-Modellierung von ROM- und RAM-Speichern, sowie Abschnitten zur (C)PLD- und FPGA-Hardware, runden den Lehrstoff zu den digitalen Systemen ab. Der ausgezeichnete didaktische Aufbau unterstutzt den Lernprozess: Den Kapiteln sind Lernziele vorangestellt und immer wieder werden grafische und tabellarische Ubersichten sowie vertiefende Beispiele verwendet. Eine Vielzahl von Ubungsaufgaben mit Musterlosungen dient zur Lernkontrolle. Mit den Hinweisen zur Verwendung der Simulations- und Implementierungswerkzeuge kann sich der Leser auf seinem PC ein eigenes Digitallabor"e; aufbauen, mit dem er die Aufgabenlosungen sowie eigene Fragestellungen selbststandig verifizieren kann.