Schaltwerke

Question 1

Schaltwerk

Answer 1

-realisieren einfache logische und arithmetische Operationen
Boolesche Operatoren (AND, OR, NOT,..)
-Grundrechenarten
-durch elektronische Baugruppen aufgebaut
-bestehen aus Schaltnetzen und Speichergliedern, welche aus Gattern aufgebaut sind
eintscheidene Bauteil: Transistor

Question 2

Transistor

Answer 2

Schalten und Verstärken von elektronischen Signalen
MOS-Transistor für Computertechnik besonders wichtig => verschiedene Arten
N-dotiertes Silizium: elektronenüberschuss: freie negative ladungsträger
P-dotiertes Silizium: elektronenmangel: freien positiven ladungsträger

Question 3

n-MOS.Transistor

Answer 3

=>npn-Trainsistor

Spannung zwischen Source und Gate=> Strom von Source nach Drain=> Gate lädt sich positiv auf

keine Spannung=> kein fließender Strom

Question 4

Logikgatter

Answer 4

Gatter
-dienen zur Realisierung Boolescher Funktionen
-erstellt durch Verschalten von Transistoren, Dioden und Widerständen
Eingangssignale werden verarbeitet und ausgegeben (Ausgangssignale)
Signale sind unterschiedliche Spannungen => interpretiert: logische Zustände 0 und 1

Question 5

Halbaddierer

Answer 5

zustandslose Schaltung die aus mehreren Transistoren besteht und der Addition zweier einstelliger Binärzahlen x und y dient
z.B.: mit und und Xor Gatter
zwei Eingangssignale und zwei Ausgangssignale
Summe s und Übertrag c ausgegeben

Question 6

Gängige Gatter

Answer 6

Puffer, not, And, nand, or, xor, nor
x, y Pu Not and nand or xor nor
0 0 0 1 0 1 0 0 1
0 1 0 1 0 1 1 1 0
1 0 1 0 0 1 1 1 0
1 1 1 0 1 0 1 0 0

Question 7

Halbaddierer Aufbau mit And and XOR

Answer 7

x   XOR     s
y     And     c
=> jeweils beide
Eingabe   Ausgabe
x    y          s    c
0  0           0    0
0  1             1    0
1  0             1    0
1   1             0    1

Question 8

Zustandslose Schaltungen

Answer 8

• Halbaddierer, Volladierer, andere Schaltungen für arithmetische und logische Funktionen
• Vorzustände haben keinen Einfluss auf das Ergebnis=> keine Bedeutung
• erlauben Realisierung einer CPU nach der VNA
• erlauben keine Realisierung des Speicherwerks nach der VNA

Question 9

Rückgekoppelte/zustandsbehaftete Schaltungen

Answer 9

speichern sich den letzten Zustand
geeignet für Speicher
Problem
Z.B.: bei OR 
wird wenn x auf 1 gesetzt wird, ist es immer 1=> nicht zurücksetzen

Question 10

RS-Flip-Flop

Answer 10

Realisierung einer VNA-konformen Speicherzelle mit zwei rückgekoppelten NOR-Gatter
initial r=s=q=qStrich
außer im Initialzistand sind q und qStrich immer komplementär
s=1
q=1
qStrich=0

r (Reset) =1=> Gegenteil

speichert genau ein Bit
Inhalt: über Eingänge s und r änderbar,
Auslesbar über Ausgang q

=> q=qStrich: Betribsfehler