Technische Informatik 1

Die beiden Bände Technische Informatik bieten einen verständlichen Einstieg in dieses wichtige Teilgebiet der Informatik. Band 1 - Grundlagen der digitalen Elektronik führt in die für die Elektronik wichtigen Gesetze der Physik und Elektrotechnik ein. Sodann werden Halbleiterbauelemente und darauf aufbauend elektronische Verknüpfungsglieder, Schaltnetze, Speicherglieder, Schaltwerke und integrierte Schaltungen behandelt. In die Neuauflage sind Erfahrungen aus der Vorlesung und Hinweise von Studenten eingeflossen: Begriffe und Sachverhalte werden noch anschaulicher und verständlicher dargestellt, z. B. der Begriff Spannung oder der Aufbau von Bipolar- und MOSFET-Transistoren. Es wurden die Abschnitte "Arithmetik-Logik-Einheit (ALU)" und "Vom Addierer zum Prozessor" aufgenommen. Durch diese Beispiele wird den Studenten die Anwendung der im theoretischen Teil eingeführten Methoden demonstriert.

Das erfolgreiche Lehrbuch führt schrittweise in die elektrotechnischen und elektronischen Grundlagen ein. So lernt der Leser die Komponenten und Strukturen moderner Computersysteme kennen und macht sich schnell vertraut mit den Gesetzen der Physik und Elektrotechnik sowie mit Halbleiterbauelementen, elektronischen Verknüpfungsgliedern, Schaltnetzen, Speichergliedern, Schaltwerken und integrierten Schaltungen. Die 4. Auflage behandelt stärker die klassischen Methoden; aus Band 2 kommen die technologischen Eigenschaften von Halbleiter-Speichern hinzu.

Klappentext

Die beiden Bände Technische Informatik bieten einen verständlichen Einstieg in dieses wichtige Teilgebiet der Informatik. Band 1 - Grundlagen der digitalen Elektronik führt in die für die Elektronik wichtigen Gesetze der Physik und Elektrotechnik ein. Sodann werden Halbleiterbauelemente und darauf aufbauend elektronische Verknüpfungsglieder, Schaltnetze, Speicherglieder, Schaltwerke und integrierte Schaltungen behandelt. In die Neuauflage sind Erfahrungen aus der Vorlesung und Hinweise von Studenten eingeflossen: Begriffe und Sachverhalte werden noch anschaulicher und verständlicher dargestellt, z. B. der Begriff Spannung oder der Aufbau von Bipolar- und MOSFET-Transistoren. Es wurden die Abschnitte "Arithmetik-Logik-Einheit (ALU)" und "Vom Addierer zum Prozessor" aufgenommen. Durch diese Beispiele wird den Studenten die Anwendung der im theoretischen Teil eingeführten Methoden demonstriert.

Inhalt

1. Grundlagen der Elektrotechnik.- 1.1 Historischer Überblick.- 1.2 Elektrische Ladungen und elektrisches Feld.- 1.3 Gleichstromkreis.- 1.4 Elektromagnetisches Feld.- 1.5 Wechselstromkreis.- 1.2 Schaltvorgänge.- 1.3 Datenübertragung.- 2. Halbleiterbauelemente.- 2.1 Halbleiterphysik.- 2.2 Halbleiterdioden.- 2.3 Optoelektronische Halbleiterbauelemente.- 2.4 Bipolartransistoren.- 2.5 Feldeffekttransistoren.- 3. Elektronische Verknüpfungsglieder.- 3.1 Elektronische Schalter.- 3.2 Verknüpfungsglieder mit bipolaren Transistoren.- 3.3 Verknüpfungsglieder mit unipolaren Transistoren.- 4. Schaltnetze.- 4.1 Schaltalgebra.- 4.2 Schaltfunktionen.- 4.3 Analyse von Schaltnetzen.- 4.4 Synthese von Schaltnetzen.- 4.5 Code-Umsetzer.- 4.6 Addierglieder.- 4.7 Komparatoren.- 4.8 Multiplexer.- 4.9 Arithmetik-Logik Einheit (ALU).- 4.10 Schaltnetze mit programmierbaren Bausteinen.- 4.11 Laufzeiteffekte in Schaltnetzen.- 5. Speicherglieder.- 5.1 Funktionsprinzip einer bistabilen Kippschaltung.- 5.2 Funktionsprinzip von RAM-Speicherzellen.- 5.3 RS-Kippglied.- 5.4 RS-Kippglied mit Zustandssteuerung.- 5.5 D-Kippglied mit Zustandssteuerung.- 5.6 RS-Kippglied mit Zwei-Zustandssteuerung.- 5.7 JK-Master-Slave-Kippglied.- 5.8 Master-Slave T-Kippglied.- 5.9 Kippglieder mit Taktflankensteuerung.- 5.10 Zusammenfassung.- 6. Schaltwerke.- 6.1 Automaten.- 6.2 Funktionelle Beschreibung von Schaltwerken.- 6.3 Analyse von Schaltwerken.- 6.4 Synthese von Schaltwerken.- 6.5 Realisierung von Schaltwerken.- 6.6 Vom Addierer zum Prozessor.- 7. Integrierte Schaltungen.- 7.1 Schaltungsentwurf.- 7.2 Herstellung.- Abkürzungen.- Schaltzeichen für binäre Verknüpfungsglieder.