Digitale Schaltwerke: Unterschied zwischen den Versionen
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Aktuelle Version vom 20. Januar 2022, 10:49 Uhr
Mit digitalen Schaltwerken können digitale Funktionen (wie das Addieren oder Subtrahieren von Dualzahlen) "fest verdrahtet" werden. Alle Schaltwerke bestehen seit der Erfindung der Computer grundsätzlich nur aus 3 Elementen, aus denen alle Schaltungen aufgebaut werden. Diese Schaltelemente sind im Laufe der Zeit nur kleiner, schneller, billiger und stromsparender geworden.
Inhaltsverzeichnis
Grundlegende Schaltelemente
Das UND-Element
Zwei der grundlegenden Schaltelemente besitzen 2 Eingangsdrähte und einen Ausgangs- bzw. Ergebnisdraht. Es gibt 4 Möglichkeiten, welche Stromzustände auf den Eingangsdrähten liegen.
A B | E 0 0 | 0 0 1 | 0 1 0 | 0 1 1 | 1
Auf dem Ergebnisdraht E liefert das UND-Element hierbei nur dann Strom, wenn in Draht A und in Draht B Strom fließt (daher der Name).
Im Schaltplan schreibt man das UND-Element folgendermaßen:
Das ODER-Element
Die Ergebnistabelle des ODER-Elements sieht folgendermaßen aus:
A B | E 0 0 | 0 0 1 | 0 1 0 | 0 1 1 | 1
Auf dem Ergebnisdraht E liefert das ODER-Element hierbei nur dann Strom, wenn in Draht A oder in Draht B Strom fließt.
Im Schaltplan schreibt man das ODER-Element folgendermaßen:
Das NICHT-Element
Das NICHT-Element liefert schließlich nur dann Strom, wenn auf dem einzigen Eingangsdraht nicht Strom fließt.
Die triviale Ergebnistabelle würde folgendermaßen lauten:
A | E 0 | 1 1 | 0
Das Schaltsymbol lautet ...
Verdrahten von Schaltelementen
Man kann nun Schaltelemente beliebig verdrahten und damit größere leistungsfähigere Schaltungen zusammenbauen (löten). Wir üben zunächst, die Wirkungsweise von spontan verlöteten Schaltungen zu erforschen, um Erfahrungen zu sammeln. Danach gehen wir an das zielgerichtete Design:
