1. PLD
1.1. Bauteile
- PLD: Programmable Logic Device
- PLA: Programmable Logic Array
- PAL: Programmable Array Logic
- CPLD: Complex Programmable Logic Device
- FPGA: Field Programming Gate Array
- LCA: Logic Cell Array
1.2. Hersteller
- Xilinx
- Altera
- Lattice
- Actel
- Cypress
- Quicklogic
- Atmel
1.3. Technik
- PLA: Programmierbare UND-Matrix, gefolgt von programmierbarer ODER-Matrix
- PAL: ODER-Struktur festverdrahtet
- PROM: Fest Verdrahtete UND, programmierbare ODER
1.4. Kirchhoffsche Regeln
- Jedem Punkt in dem mehr als zwei Zweige zusammen laufen nennt man einen Knotenpunkt
- 1. Kirchhoffsche Regel: In jedem Knotenpunkt ist die Summe der zufließenden Ströme, gleich die, der abfließenden
- 2. ...: Beim Gleichseitigem Umlaufen ist die Summe aller Spannungen einer Masche = 0
1.5. Dioden
- Gleichrichter und Schaltdioden
- PIN- und PSN-Dioden
- Schottky-Dioden
- Heterodioden
- Z-Dioden
- Tunnel-Dioden
- Backwardioden
- Kapazitätsdioden
- verschiedene Dioden-Arten
1.5.1. Arten
1.5.2. Technik
- Schottky-Diode: Metall auf n-leitendem Silicium
- Gleichrichterdioden: p und n dotiertes Silicium
1.6. Bipolare Transistoren
1.6.1. Schaltungen
- Basisschaltung, Emitterschaltung, Collectorschaltung
1.6.2. Kennlinien
- Arbeitspunkteinstellung
- Übersteuerungsgrenze
- Sättigungsspannung
- Kleinsignalverhalten
- Stromverstärkungsgruppen
- Restströme
1.6.3. Herstellung
- Mesa-Transistor, Exitaxie-Planar-Transistor, HF-Leistungstransistor, Hochspannungstransistor.
1.6.4. Gehäusebauformen
- TO-39
- TO-93
- TO-89
- SOT-92
- SOT-23
- SOT-84
1.7. FET's
- IGFET: Insulated Gate FET
- MOSFET: Metal Oxid Semiconductor FET
- MISFET: Metal Insulated Gate FET
- MESFET: Schottky-Übergang
- SFET: Sperrschicht-FET
- JFET: Junction FET
- Floating Gate MOSFET: Zum Beispiel, bei Flash, SSD
1.7.1. Arten
1.7.2. Anschlüsse
- Source (S), Quelle; Drain (D) - Senke; Gate (G), Tor; Bulk, Substrat (B)
1.8. Vierschichtdioden
- Vierschichtdioden
- Symmetrische Vierschichtdiode
- Thrystor
- Triac
- Thriode
1.9. LASER = Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation
2. VHDL
2.1. Allgemein
- Blöcke sind über Signale miteinander verbunden
- Blöcke: Multiplexer, Coder, ...
- Kommentare doppelter Bindestrich
- Es wird nicht zwischen groß und kleinschreibung unterschieden
- Strenge Typisierung
c <= a or b;
c <= a;
2.2. Typen
- boolean: true, false
- bit: 0, 1
- std_logic: 0, 1, z, -, u, l, h, x, w
0: starke 0
1: starke 1
z: hochohmig
-: don't care
u: unbekannt
x: Fehler
h: schwache 1
l: schwache 0
w: schwaches x
in
out
inout
signal <signalname>: typ;
<signalname>: <richtung> <typ>;
signal a: bit;
signal b: boolean;
a: in bit;
b: out bit;
Vektoren:
Index = Integerzahl
signal <signalname>: <typ>_vector (<upper> downto <lower>);
signal <signalname>: <typ>_vector (<lower> to <upper>);
c <= b or a;
c <= ('1', '0', '0', '0');
c <= "1000";
2.3. Entity, Architecture
1. Bibliotheks und Packagebeschreibung
2. Entity für Schnittstellenfunktion
3. Architecture für Funktionsbeschreibung
entity <Blockname> is
port
(
);
end;
entity multiplexer is
port
(
a3, a2, a1, a0: in bit;
b3, b2, b1, b0: in bit;
s: in bit;
c3, c2, c1, c0: out bit
);
end;
entity counter is
port
(
clk: in bit;
rst: in bit;
q: out bit_vector (3 downto 0);
);
architecture <Strukturname> of <Blockname> is
begin
end <Strukturname>;
architecture Structural of Multiplexer is
signal a, b, c: bit_vector (4 downto 0);
begin
a <= (a3, a2, a1, a0);
b <= (b3, b2, b1, b0);
c <= a when (s='0') else b;
c3 <= c(3);
c2 <= c(2);
c1 <= c(1);
c0 <= c(0);
end Strutctural;
3. Speicher
4. MIPS I
4.1. Befehle
- lb, lbu: laden eines Bytes
- lh, lhu: laden eines Halbwortes
- ld*: Laden eines Doppelwortes
- la*: Laden einer Addresse
- li*: Laden eines Immidiate Wertes
- sb: speichern eines Bytes
- sd*: speichern eines Doppelwortes
- sh: Speichern eines Halbwortes
- move*:
- add, addi, addiu
- sub
- mult, multu
- div, divu
- not*
- neg*
- rem*
- abs*
- and, andi
- or, ori
- xor, xori
- nor
4.2. Arten von Befehlen
- Arithmetische Logische Befehle
- Transportbefehle
- Schiebe und Rotation
- Gleitkommabefehle
- Multimediabefehle
- Programmsteuerbefehle
- Synchronisationbefehle
- Systemsteuerbfehle
4.3. Architekturen
- Lade und Speicherarchitektur
- Speicher-Speicher-Architecture
- Register-Speicher-Architektur
- Akkumulator-Architektur
- Stack-Architektur.
4.4. Datenformate
- Einzelbit
- Ganzzahl
- Gleitkomma
- Multimedia
- signed
- unsigned
- packed
- unpacked
- BCD
- ASCII
- Bytes
- Halbwort
- Wort
- Doppelwort
Gleitkomma: IEEE-754-Std
f = (-1)^2*1.m*e^(e-b)
4.5. Addressierungsarten
Direktwert Addressierung
Register Addressierung
Direkte Addressierung
Indirekte Addressierung
Indirekte Addressierung mit Verschiebung
Indirekte Addressierung mit Autoinkrement/Dekrement
Indizierte Addressierung
Indizierte Addressierung mit Verschiebung
4.6. Register
$a: Übergabewert bei Funktionen
$v: Rückgabewert
$ra: Return Address
$s: Gesicherte Variablen
$t: Temporäre Variablen
$zero: 0
$fp: Frame Pointer
$sp: Stack Pointer
$gp:
5. MIPS II
Steuerwerk:
1. Befehlsdekodierer
2. Funktionsdekodierer
Befehlsdekodierer:
- RegDst
- RegWrite
- Branch
- ALUOp
- MemToReg
- MemToWrite
- ALUFunc
1. Befehlsdekodierer
2. Funktionsdekodierer
3. Registersatz
4. ALU
5. Datenspeicher
7. Befehlszähler
8. Befehlsspeicher
9. Vorzeichenerweiterungseinheit
10. 4 x DEMUX
11. 1 x 2 Bit Shifter
12. 2 x Addierer
13. 1 x AND
Registersatz:
- Lese-Daten-1
- Lese-Daten-2
- Lese-Register-1
- Lese-Register-2
- Schreibedaten
- Schreibe-Register
- WE
- CLK
ALU:
- Null
- ALU-Ergebnis
Funktionsdekodierer
- ALU-Op
- FUNC
- ALU-Operation
Datenspeicher:
- Lesedaten
- Schreibedaten
- Adresse
- WE
Befehlszähler
- PC (t)
- PC (t+1)
Befehlsspeicher
- Lesedaten
- Schreibedaten
AND:
- PCSrc
ALU-OP FUNC ALU-Operation
01 X 010 - add
1X X 110 - sub
X1 add 100000 010 - add
...
Op-Code RegDst RegWrite Branch ALU-Src MemToReg MemWrite Operation
r-Typ 000000 1 1 0 0 0 0 10
6. MIPS III
7. Chemie
iren, et, ol, in, epin, ozin
iran, etan, olan, an, epan, ozan
H: Wasserstoff: 1 Proton
HE: Helium: 2 Proton
LI: Litium: 3 Proton
BE: Berillium: 4 Proton
B: Bor: 5 Proton
C: Kohlenstoff: 6 Protonen
N: sticksstoff: 7
O: 8 - Sauerstoff
Alkalimetalle
Erdalkalimetalle
Übergangsmetalle
Lantanoide
Aktionoide
Nicht-Metalle
Halbmetalle
Halogene
Edelgase
unbekannt
Nicht-Metalle: H, C, N, O
LI: Alkalimetalle
BE: Erdalkalimetalle
B: Halbmetall
Kohlenhydrate
1
2a 2b
3a 3b 3c 3d
4a 4b 4c 4d 4e 4f 4g 4h
CHO
CH2OH
1 H-OH
2 H-OH H-OH
3 H-OH H-OH H-OH
1 CHO H-C-OH CH2OH
2 CHO H-C-OH H-C-OH CH2OH
2 CHO H-C-OH H-C-OH H-C-OH CH2OH
2a: H-C-HO H-C-HO
2b: OH-C-H H-C-HO
3a: H-C-HO H-C-HO H-C-HO
3b: HO-C-H H-C-HO H-C-HO
3c: H-C-HO HO-C-H H-C-HO
3d: HO-C-H HO-C-H H-C-HO
