Analyse und Entwurf einfacher Schaltnetze aus Grundgattern
Schaltnetz Sollen die vorgestellten logischen Gatter zur Realisierung der Grundrechenarten Anwendung finden, müssen mehrer Grundgatter zu einem "Schaltnetz„ zusammengeführt werden. Die genannten "komplexen" Gatter lassen sich dabei aus der Kombination einfacher "Grundgatter" erstellen.
Vorteil: Bei der Produktion von elektronischen Grundgattern kann man sich auf wenige Typen beschränken. Damit wird eine preiswerte Massenproduktion möglich. Auch in der Erzeugung der ALU einer CPU kann dabei auf massenweise kombinierte Grungatterfunktionen zurückgegriffen werden.
Grundgattertypen: NAND NOR
wichtige Schaltnetze sind: Codierer , Decodierer , Code-Umsetzer ( DEZ-BIN , BIN-DEZ , BIN - 7Segment ) Additionsschaltnetze ( Halbadder , Volladder ) Multiplexer , Demultiplexer ( BCD - parallel auf mehreren 7Segment-Anzeigen - Digitaluhr)
Beispiele für Codierer: DEZIMAL --> DUAL (BCD-Code) (BCD= Binary Coded dezimal Digit ) Eingänge Ausgänge (0/1) 0..9 a=2^0, (0/1) b=2^1, c=2^2, d=2^3 10 / BCD
gleichwertige Logigbausteine AND aus NAND Z A & & Q B A B Z Q 1
XOR aus NAND Z2 & A & & Q Z1 B & Z3 A B Z1 Z2 Z3 Q 1
Kombinatorische Digitalschaltungen = Schaltnetze ‘ de Morgansches Gesetz: jede Logigschaltung lässt sich aus einer Bausteinart realisieren. aus NAND NOR (Full Nand Net) (Full Nor Net) Durch die Kombinationen entstehen die gleichen logischen Wertigkeiten, wie beim angestrebten Gattertyp.
gleichwertige Logigbausteine OR aus NAND Z1 & A & Q B & Z2 A B Z1 Z2 Q 1
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