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Schaltungs- und Systementwurf ArtikelDie Grundbauelemente der Mikroelektronik sind die aus Transistoren gebauten Logikgatter. Die Information zwischen diesen Gattern wird ca. Bitweise übertragen, das heißt es gibt ca. EINS (high) oder NULL (low). High und Low bedeuten die Spannungspotentiale, bei denen die Transistoren durchschalten. 0V bis ungefähr 5 V entsprechen Low, High dagegen sind ungefähr 7V bis 15V, je nach benutzter Logikfamilie.
Die dazwischen liegenden 2V sind eine Übergangsschicht.
Einleitung - Die einfachsten Logikgatter | |
Buch-Tipp: Das Experiment- Black Box. Versuch mit tödlichem Ausgang. Roman zum Film. Das Experiment Tarek, ehemaliger Journalist, der durch ein traumatisches Ereignins vor 2 Jahren nicht mehr in der Lage ist Artikel zu schreiben, lässt sich auf ein Experiment ein, bei dem die Versuchspersonen in einer Gefängnisähnlichen Situation leben sollen. Es gibt Wärter und Häftlinge. Zu Beginn sieht Tarek es noch ziemlich locker und als... |
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Flipflops sind speichernde Logikgatter, die bei einem Impuls (>0 sec) an den Eingängen den Ausgang setzen, beziehungsweise zurücksetzen. Dieser Zustand wird dann solange gehalten, bis an den Eingängen wieder ein Impuls (>0 sec) ankommt.
Die einfachsten sind RS-Flipflops, JK-Flipflops:
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Ein RS-Flipflop wird gesetzt, wenn am Setz (Set)-Eingang ein High-Signal (>0 sec.) anliegt. Dann liegt am Ausgang ein High-Signal. Liegt ein High-Signal (> 0 sec.) am Rücksetz (Reset)-Eingang, ist der Ausgang "Low".
Ist ein RS-Flipflop dominant setzend, ist der Ausgang High bei gleichzeitigem Signaleingang an R und S und umgekehrt. S und R werden jedoch gleichzeitig mit Hilfe von T und U (Element allere realen Zahlen) auf "High" gesetzt.
| Name
| Zeichen
| Impulsdiagramm
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| RS-Flipflop
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Das JK-Flipflop hat zusätzlich zu den R und S Eingängen die drei weiteren Eingänge J, K und C. Die RS-Eingänge bleiben aber dominierend, dass heißt die Ausgänge reagieren primär auf Signale an diesen Eingängen.
Der Eingang C kann für steigende Flanken (Wechsel von 0 auf 1) oder für fallende Flanken (Wechsel von 1 auf 0) ausgelegt werden. Bei einem Flankenwechsel, werden die Signale von den Eingängen J (entspricht S) und K (entspricht R) abgerufen und (sofern keine Signale an R und S anliegen) und wirken sich auf die Ausgänge aus.
| Name
| Zeichen
| Impulsdiagramm
| Erläuterung
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| JK-Flipflop
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| während des Taktes
| nach neg. Taktflanke
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| J
| K
| Q
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| 0
| 0
| Zustand bleibt erhalten
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| 0
| 1
| Flipflop zurückgesetzt
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| 1
| 0
| Flipflop gesetzt
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| 1
| 1
| Zustand ändert sich (Frequenzteiler)
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einfache Grundschaltungen | |
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Diese einfache Logikverknüpfung ist eine der einfachsten Grundschaltungen.
Am Schaltungsausgang F liegt ein Signal an wenn:
• an den Eingängen b UND c ein Signal anliegt ODER
• am Eingang a ein Signal ansteht
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Diese Schaltung speichert, wenn ein Signal b am Speichereingang S anliegt. Dann ist der Ausgang Q HIGH. Dieser Ausgang wird so lange gespeichert, bis das Signal c am Rücksetzeingang R anliegt.
Der Schaltungsausgang F ist HIGH, wenn:
• am Eingang a ein Signal anliegt UND
• das FlipFlop gesetzt ist (Q = 1)=== Zähler (in Arbeit) ===
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Buch-Tipp: Schule am Ausgang des 20. Jahrhunderts KOMPETENTE BEITRÄGE!!! Beiträge von W. Böttcher, R. Brockmeyer, H. Buchen, C. Burkard, B. Frommelt, D. Geulen, D. Hänsel, H. G. Holtappels, H. Holzapfel, M. Horstkemper, K. Klemm, U. Preuss-Lausitz, W. van Lück, E. Nyssen, E. Rösner, K. -J. Tillmann, E. Terhart und D. Wunder. |
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