Teil 6: Schaltwerke Flashcards
Schaltwerke
Realisieren einfache logische und arithmetische Operationen (Boolesche Operationen, Grundrechenarten)
Aufbau Schaltwerke
- durch elektronische Baugruppen aufgebaut
- bestehen aus Schaltnetzen und Speichergliedern welche aus Gattern aufgebaut sind
- Transistor ist entscheidendes Bauteil
Transistor
- Dient dem schalten und verstärken von elektrischen Signalen
- besteht aus mehreren Materialschichten
MOS-Transistor
Metal-Oxide-Semiconductor-Transistor
n-dotiert
Elektronenüberschuss im Silizium
p-dotiert
Elektronenmangel im Silizium
Logikgatter
- dient der Realisierung Boolescher Funktionen (AND,NOT…)
- erstellt durch Verschalten von Transistoren, Dioden und Widerständen
Arbeiten mit Logikgattern || Ablauf
Eingangssignale -> Verarbeitung -> Ausgangssignale
Signale
unterschiedliche Spannungen werden interpretiert als logische Zustände 1 und 0
Halbaddierer
zustandslose Schaltung die aus mehreren Transistoren besteht und der Addition zweier einstelliger Binärzahlen x und y dient
Aufbau Halbaddierer
- UND- und XOR-Gatter,
- 2 Eingangs- & 2 Ausgangssignale
- > Output: Summe (s) & Übertrag (c)
Arten von Schaltungen
- Zustandslose Schaltung
2. Zustandsbehaftete Schaltung
Zustandslose Schaltung
- (für arithmetische und logische Funktionen)
- Ausgangssignal ausschließlich von Eingangssignal abhängig (nicht von Vorzustand)
- erlauben Realisierung einer CPU nach der VNA, aber nicht die des Speicherwerks
Zustandsbehaftete Schaltung
- mit zustandsbehafteten Schaltungen können nun Speicherzellen konstruiert werden
- diese merken sich den letzten Zustand
- Initialwert ist der Startwert: alles auf 0
RS-Flip-Flop
- Realisierung einer VNA-konformen Speicherzelle mittels zweier rückgekoppelter NOR-Gatter
- kann 1 Bit speichern
- Inhalte über s und r änderbar und über q und q-Überstrich lesbar
