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Digitaltechnik


Lernergebnisse des Moduls

ID Lernergebnis
L1 Die Absolventinnen und Absolventen können die grundlegenden Konzepte der Informatik sowie deren Schnittstellen zu den Ingenieurwissenschaften erklären und zur Lösung technischer Probleme anwenden.

Modulbezeichnung:
Bezeichnung des Moduls innerhalb des Studiengangs. Sie soll eine präzise und verständliche Überschrift des Modulinhalts darstellen.
Digitaltechnik
Studiengang:
Studiengang mit Beginn der Gültigkeit der betreffenden ASPO-Anlage/Studienordnung des Studiengangs, in dem dieses Modul zum Studienprogramm gehört (=Start der ersten Erstsemester-Kohorte, die nach dieser Ordnung studiert).
Technische Informatik, Bachelor, Ordnung 01.10.2026
Code: TIB-DIGI
SAP-Submodul-Nr.:
Die Prüfungsverwaltung mittels SAP-SLCM vergibt für jede Prüfungsart in einem Modul eine SAP-Submodul-Nr (= P-Nummer). Gleiche Module in unterschiedlichen Studiengängen haben bei gleicher Prüfungsart die gleiche SAP-Submodul-Nr..
P222-0139
SWS/Lehrform:
Die Anzahl der Semesterwochenstunden (SWS) wird als Zusammensetzung von Vorlesungsstunden (V), Übungsstunden (U), Praktikumsstunden (P) oder Projektarbeitsstunden (PA) angegeben. Beispielsweise besteht eine Veranstaltung der Form 2V+2U aus 2 Vorlesungsstunden und 2 Übungsstunden pro Woche.
2V+1P (3 Semesterwochenstunden)
ECTS-Punkte:
Die Anzahl der Punkte nach ECTS (Leistungspunkte, Kreditpunkte), die dem Studierenden bei erfolgreicher Ableistung des Moduls gutgeschrieben werden. Die ECTS-Punkte entscheiden über die Gewichtung des Fachs bei der Berechnung der Durchschnittsnote im Abschlusszeugnis. Jedem ECTS-Punkt entsprechen 30 studentische Arbeitsstunden (Anwesenheit, Vor- und Nachbereitung, Prüfungsvorbereitung, ggfs. Zeit zur Bearbeitung eines Projekts), verteilt über die gesamte Zeit des Semesters (26 Wochen).
2
Studiensemester: 2
Pflichtfach: ja
Arbeitssprache:
Deutsch
Studienleistungen (lt. Studienordnung/ASPO-Anlage):
Praktikum
Prüfungsart:
Klausur, 120 min


[letzte Änderung 21.04.2026]
Verwendbarkeit / Zuordnung zum Curriculum:
Alle Studienprogramme, die das Modul enthalten mit Jahresangabe der entsprechenden Studienordnung / ASPO-Anlage.

TIB-DIGI (P222-0139) Technische Informatik, Bachelor, Ordnung 01.10.2026 , 2. Semester, Pflichtfach
Arbeitsaufwand:
Der Arbeitsaufwand des Studierenden, der für das erfolgreiche Absolvieren eines Moduls notwendig ist, ergibt sich aus den ECTS-Punkten. Jeder ECTS-Punkt steht in der Regel für 30 Arbeitsstunden. Die Arbeitsstunden umfassen Präsenzzeit (in den Vorlesungswochen), Vor- und Nachbereitung der Vorlesung, ggfs. Abfassung einer Projektarbeit und die Vorbereitung auf die Prüfung.

Die ECTS beziehen sich auf die gesamte formale Semesterdauer (01.04.-30.09. im Sommersemester, 01.10.-31.03. im Wintersemester).
Die Präsenzzeit dieses Moduls umfasst bei 15 Semesterwochen 45 Veranstaltungsstunden (= 33.75 Zeitstunden). Der Gesamtumfang des Moduls beträgt bei 2 Creditpoints 60 Stunden (30 Std/ECTS). Daher stehen für die Vor- und Nachbereitung der Veranstaltung zusammen mit der Prüfungsvorbereitung 26.25 Stunden zur Verfügung.
Empfohlene Voraussetzungen (Module):
Keine.
Als Vorkenntnis empfohlen für Module:
Modulverantwortung:
Prof. Dr. Albrecht Kunz
Dozent/innen:
Prof. Dr. Albrecht Kunz


[letzte Änderung 21.04.2026]
Lernziele:
Nach erfolgreichem Abschluss des Moduls sind die Studierenden in der Lage,
 
  - digitale Schaltnetze und einfache Schaltwerke zu analysieren, zu entwerfen und zu realisieren (im Praktikum),
 
  - grafische (KV-Diagramme) und algorithmische (Quine-McCluskey) Verfahren zur Minimierung boolescher Funktionen
    anzuwenden,
 
  - Zahlen zwischen Dezimal-, Dual-, Oktal- und Hexadezimalsystem umzurechnen und Rechnungen im Dualsystem
    durchzuführen,
 
  - den Aufbau und die Funktionsweise von Flip-Flops, Registern und Zählern zu erklären,
 
  - Rechen-, Auswahl- und Wandlerschaltungen (Addierer, Subtrahierer, MUX, AD/DA) zu verstehen,
 
  - einfache digitale Schaltungen im Praktikum zu simulieren, aufzubauen und deren Funktionalität zu überprüfen,
    im Praktikum in kleinen Gruppen kooperativ zu arbeiten, technische Aufgabenstellungen zu diskutieren und im Team
    umzusetzen.


[letzte Änderung 02.02.2026]
Inhalt:
1. Einführung und Grundlagen der Digitaltechnik
   - Digitale Signale, Schaltnetze und Schaltwerke
   - Bedeutung für Informatik und Rechnerarchitekturen
 
2. Mathematische Grundlagen der Digitaltechnik
   - Boolesche Funktionen und boolesche Algebra
   - Zahlensysteme: Dezimal, Dual, Oktal, Hexadezimal
   - Dualarithmetik: Addition, Subtraktion, Multiplikation, Division
 
3. Codierverfahren
   - Zweck und Motivation von Codierungen
   - Wichtige Codes, u.a. BCD, Gray, ASCII
 
4. Darstellung, Synthese und Analyse boolescher Funktionen
   - Disjunktive und konjunktive Normalform
   - Grafische Minimierung mit KV-Diagrammen
   - Algorithmische Minimierung nach Quine-McCluskey
 
5. Optimierung von Schaltnetzen
   - Logikgatter und deren Verknüpfung
   - NAND- und NOR-Gatter als universelle Gatter
 
6. Flip-Flop-Schaltungen
   - Aufbau und Funktionsweise von Flip-Flops
   - Taktzustands- und taktflankengesteuerte Flip-Flops
 
7. Register- und einfache Zähler
   - Synchrone vs. asynchrone Zähler
   - Entwurfsbeispiele
 
8. Rechenschaltungen
   - Halb- und Volladdierer
   - Subtrahierschaltungen
 
9. Digitale Auswahl- und Verbindungsschaltungen
   - Multiplexer, Demultiplexer
   - Analog-Digital- und Digital-Analog-Wandler (AD/DA)


[letzte Änderung 02.02.2026]
Weitere Lehrmethoden und Medien:
Skript, Präsentation mit Tafel und Beamer während der Vorlesung und ßbung, Verwendung von Laborequipment (Signalgenerator, Oszilloskop, digitale Multifunktionsmessgeräte, Einplatinenrechner) während des Praktikums

[letzte Änderung 12.01.2026]
Literatur:
Bertel, Thomas; Kunz, Albrecht: Digitaltechnik: Grundlagen, GRIN Verlag, 2013
Fricke, Klaus: Digitaltechnik - Lehr- und Übungsbuch für Elektrotechniker und Informatiker, Springer Vieweg Verlag, 2023
Harris, Sarah; Harris, David: Digital Design and Computer Architecture, RISC-V Edition: RISC-V Edition, Morgan Kaufmann / Elsevier, 2021
Beuth, Klaus: Digitaltechnik (Elektronik): Elektronik 4, Vogel Verlag, 2019
Meuth, Hermann: Digitaltechnik: Eine anschauliche und moderne Einführung, VDE Verlag, 2025
Tietze, Ulrich; Schenk, Christoph: Halbleiter-Schaltungstechnik, Springer Verlag, 2019


[letzte Änderung 30.04.2026]
 
[Sat Oct 17 13:04:42 CEST 2026, CKEY=td, BKEY=tib, CID=TIB-DIGI, LANGUAGE=de, DATE=17.10.2026]