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Labor Digitaltechnik

Digitalschaltungen finden sich in vielen Geräten des täglichen Lebens. Waschmaschinen und Fahrstühle werden von Digitalschaltungen gesteuert. Im ISDN-Telefon verwandeln Digitalschaltungen die Sprache in Nullen und Einsen und senden sie an den Empfänger, wo sie wieder in Schallwellen umgewandelt werden. Im Empfänger für Digitalfernsehen führt eine Digitalschaltung jede Sekunde Millionen von Rechenoperationen aus, um aus den empfangenen Daten wieder Bilder zu errechnen. Dadurch können mit DVB-T per Antenne über 20 Fernsehkanäle empfangen werden. Mittels analoger Technik waren früher nur etwa 5 Kanäle möglich.

Labor_Digitaltechnik_Studierende

Im Labor für Digitaltechnik lernen Studierende der Elektrotechnik eigene Digitalschaltungen zu entwickeln. Dazu beschreiben die Studierenden mittels einer Programmiersprache (der Hardwarebeschreibungssprache VHDL) die Funktion der Schaltung. Die Schaltung wird dann in eine programmierbare Digitalschaltung, ein FPGA, geladen. Jetzt können die Studierenden überprüfen, ob sich die Schaltung wie gewünscht verhält. Um das Verhalten der Schaltung zu analysieren und mögliche Fehler zu suchen, stehen verschiedene Messgeräte zur Verfügung. Meist sind kleinere Korrekturen nötig, bis sich am Ende die Digitalschaltung (hoffentlich) wie gewünscht verhält.

Ausstattung

Im Labor stehen 8 Arbeitsplätze für jeweils 2 Studierende zur Verfügung. Jeder Arbeitsplatz verfügt über:

  • PC mit Entwicklungssoftware
  • Testplatine mit FPGA
  • Oszilloskop
  • Logicanalyzer
  • Programmierkabel
  • Netzteil
  • Voltmeter


Für Projektarbeiten stehen weitere Geräte zur Verfügung. Insbesondere sind Evaluationsplatinen verschiedener FPGA-Hersteller (Altera, Actel, Lattice, Xilinx) sowie leistungsfähige Messgeräte vorhanden.

Labor_Digitaltechnik_Platine

Was wird gemacht?
Einige der Laborversuche:

  • Ansteuerung einer 7-Segment-Anzeige
  • Umschaltbare Zähler
  • Schaltwerk zur Steuerung eines Fahrzeugblinkers
  • Taktübergang mit Gray-Code
  • Serielle PS/2-Schnittstelle (PC-Tastatur und Maus)
  • Simulation einer Digitalschaltung im Rechner


Ansprechpartner:
Prof. Dr.-Ing. Marco Winzker
Dipl.-Ing. Andrea Schwandt

Wo zu finden?
Raum B139