Übungen zu den
Grundlagen der Technischen Informatik

im Wintersemester 2018/19

Achtung: Generelles zu Übung und Vorlesung
So viel Zusatzmaterial es auch geben mag und so viele verschiedene Schreibweisen für ein und dasselbe existieren mögen, gilt insbesondere für die Klausur die Schreibweise und die Erklärweise der Vorlesung mit Übung und nicht die irgendeines — mehr oder weniger dubioses — Angebotes aus dem Internet.
Dementsprechend sind auch die Zusatzmaterialien hier mit Vorsicht zu genießen. Sie sollen einen anderen Blick auf die Themen werfen, gleichzeitig auch manche vertiefen, aber den Übungsstoff nicht ersetzen.

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Übungsmaterialien:

Datum Thema Folien Zusätzliche Materialien
Gesamter Foliensatz vom Wintersemester 2018/19 (Präsentationsfolien)
22./23. Oktober 2018 Organisatorisches zu den Übungen (Präsentationsfolien)
22./23. Oktober 2018 1. Diskretisierung und Informationsgehalt
  1. Diskretisierung
  2. Informationsgehalt
  3. Kodierung
(Präsentationsfolien) StudOn
Diskretisierung - Einstieg am Bild
DeStatis - Bevölkerungsprognose
05./06. November 2018 2. Fehlererkennung, Fehlerkorrektur und Huffman
  1. Hamming-Distanz
  2. Fehlererkennung
  3. Blocksicherung
  4. Fehlerkorrektur
  5. Huffman-Code
(Präsentationsfolien) Huffman-Kodierung in Java (entnommen von hier)
Einiges zur Hamming-Distanz
Ein Hammingcode-Simulator
12./13. November 2018 Nachtrag zu Blatt 2: Huffman-Codierung
3. Zahlendarstellung, -konversion und IEEE-754
  1. Zahlendarstellung (Theorie)
  2. Zahlendarstellung (Praxis)
  3. Polyadische Zahlensysteme
  4. Zahlenkonversion
  5. Gleitkommadarstellung mit IEEE-754
(Nachtragsfolien zu Huffman)
(Präsentationsfolien)
Online IEEE-754-Konverter
IEEE-754-Rechner
Codebeispiele zu:
  • Zahlenkonversion (Polyadische Zahlensysteme): (Java)
  • Zahlenkonversion bei Festkommazahlen: (Java)
  • Zahlenkonversion bei Fließkommazahlen: (Java)
  • IEEE - Binärdarstellung zu float: (C++)
  • IEEE - float zu Binädarstellung: (C++)
  • IEEE - Denormalisierte Zahlen: (C++)
  • IEEE - PI als IEEE-Zahl: (C++)
19./20. November 2018 4. Binär-, Hexadezimal- und Gleitkommarithmetik
  1. Hexadezimal- und Binärarithmetik
    1. Addition
    2. Subtraktion
    3. Multiplikation
    4. Über- und Unterläfe
  2. Nachtrag von letzter Woche: Gleitkommadarstellung mit IEEE-754
  3. Addition/Subtraktion von IEEE-754 Gleitkommazahlen
  4. Multiplikation von IEEE-754 Gleitkommazahlen
  5. Assoziativitä von IEEE-754 Gleitkommazahlen
(Präsentationsfolien) Online IEEE-754-Konverter
IEEE-754-Rechner
Codebeispiele zu:
  • IEEE - Binärdarstellung zu float: (C++)
  • IEEE - float zu Binädarstellung: (C++)
  • IEEE - Denormalisierte Zahlen: (C++)
  • IEEE - PI als IEEE-Zahl: (C++)
  • Arithmetische Über- und Unterläufe bei primitiven Datentypen: (Java)
  • Probleme bei der Genauigkeit von Gleitkommadarstellungen: (Java)
26./27. November 2018 5. Schaltfunktionen und Logik
  1. Darstellung von Schaltfunktionen
    1. Grundlegende Schaltfunktionen
    2. Funktion ↦ Wahrheitstafeln
    3. Funktion ↦ Symmetriediagramme
    4. Funktion ↦ Binäreentscheidungsdiagramme (BDD)
    5. Funktion ↦ Gatterschaltungen
    6. Gatterschaltnetz ↦ Funktion
    7. Normalformen
      1. Minterme
      2. Maxterme
      3. DNF
      4. KNF
  2. Logikrätsel
(Präsentationsfolien) Google-Bool-Doodle
Online Symmetriediagrammsimulation
Online BDD-Tool (braucht zwar ein bisschen Zeit zum Erstellen, liefert dafür aber gute Graphen)
BDDs als Java-Applets
Codebeispiele zu:
  • Logikrätsel in Java: (Java)
29. November 2018 1. Miniklausur
03./04. Dezember 2017 6. Normalformen, Minimalformen und der Entwicklungssatz
  1. Boolesche Algebra -- Beweise
  2. DNF -- DF -- KF
  3. Relaisschaltnetze
  4. Entwicklungssatz
(Präsentationsfolien)
korrigiert
Online BDD-Entwicklungstool
Online BDD-Tool (braucht zwar ein bisschen Zeit zum Erstellen, liefert dafür aber gute Graphen)
BDDs als Java-Applets
10./11. Dezember 2018 7. Symmetriediagramme, Minimalformen und die Verbesserung der Miniklausur
  1. Symmetriediagramme
    1. Wiederholung: Begriffe der letzten Übungen
    2. Was sind Primterme?
    3. Wie lese ich möglichst große Primblocküberdeckungen aus?
    4. Wie bilde ich disjunktive und konjunktive Minimalformen?
  2. Besprechung und Einsichtnahme der ersten Miniklausur
(Präsentationsfolien) Online Symmetriediagrammsimulation
17./18. Dezember 2018 8. Nelson/Petrick, Überdeckungstabelle und Quine/McCluskey
  1. Finden von Primimplikanten und minimalen Überdeckungen nach Nelson und Petrick
  2. Auswahl von kostenminimalen Lösungen des Überdeckungsproblems mit Überdeckungstabellen
  3. Auf der Suche nach Primimplikanten mit Quine/McCluskey
  4. Vorweihnachtlicher Schmunzler mit der Frage nach ewigem Glück
(Präsentationsfolien) Online Symmetriediagrammsimulation (weiter unten auf der Seite wird auch das Quine/McCluskey-Verfahren skizziert)
Quine/McCluskey aus anderer Sichtweise
Online Quine/McCluskey-Löser (gar nicht mal so schlecht)
Online Quine/McCluskey-Löser der Uni Marburg (nicht ganz so bunt)
Weitere Erklärungen zu Quine/McCluskey (wieder aus anderer Sichtweise, entnommen von hier)
Online Quine/McCluskey-Löser (aus Frankreich)
Das Petrick-Verfahren aus anderer Sichtweise
22. Dezember 2018 bis
06. Januar 2019
Weihnachtsferien
07./08. Januar 2018 9. CMOS, PAL, NAND, Latches und Flipflops
  1. Einführung in CMOS-Schaltungen
  2. Umwandlung von Schaltfunktionen in das NAND-Basissystem
  3. Umsetzen eines Kodeumwandler mit einem PAL
  4. Einführung in Speichertechnologien: Latches und Flipflops
(Präsentationsfolien) Logisim Logiksimulator
MehrKomponenten.jar - Plugin (Dazu einfach diese Datei mit den zugehörigen Übungsdateien in einen Ordner speichern)
Logism-Vorlage zur 9. Übung und die zugehörige Lösung (erst später freigeschalten ...)
14./15. Januar 2018 10. Master-Slave, Multiplexer, Shifter und Register
  1. Vermeiden von Oszillationen mit dem Master-Slave-Flipflop
  2. Schaltungsumsetzung mittels Multiplexer
  3. Wir drehen uns im Fass mit dem Barrel-Shifter
  4. Ein Lauflicht mit einem Johnson-Zähler (Schieberegister)
  5. Miniklausurvorbereitung
(Präsentationsfolien) Logisim Logiksimulator
MehrKomponenten.jar - Plugin (Dazu einfach diese Datei mit den zugehörigen Übungsdateien in einen Ordner speichern)
Logism-Vorlage zur 10. Übung und die zugehörige Lösung
17. Januar 2019 2. Miniklausur
21./22. Januar 2019 11. Automaten
  1. Wecker mit Moore und Mealy
  2. Schaltwerke mit JK-Flipflops und PALs
  3. Ein Rundläferautomat mit D-Flipflops und Multiplexern
(Präsentationsfolien)
27./28. Januar 2019 12. VHDL und Vergleicher, Miniklausur und Evaluationsbesprechung
  1. VHDL Teil I — Funktionen
  2. VHDL Teil II — ALU
  3. VHDL Teil III — Automaten
  4. Vergleichen mit Komparatoren
  5. Beprechung und Einsichtnahme der zweiten Miniklausur
(Präsentationsfolien)
04./05. Februar 2019 13. Arithmetik
  1. Evaluationsbesprechung
  2. Kontrollierte Addition und Subtraktion
  3. Addieren mit mehreren Operanden
  4. Multiplizieren und Dividieren mittels Schaltungen
(Präsentationsfolien) Logisim Logiksimulator
MehrKomponenten.jar - Plugin (Dazu einfach diese Datei mit den zugehörigen Übungsdateien in einen Ordner speichern)
Logism-Lösung zur 13. Übung