X. Übungsblatt – Aufgabe X In dieser Aufgabe sollen die Eigenschaften ausgesuchter...
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X. Übungsblatt – Aufgabe X In dieser Aufgabe sollen die Eigenschaften ausgesuchter Flipflopschaltungen untersucht werden. Die Verzögerungszeit eines jeden Logikgatters beträgt hierbei einen Zeitschritt. a) An die Eingänge (A,B) der Schaltungen a.1) und a.2) werden nacheinander die Werte aus der Tabelle angelegt. Vervollständigen Sie die Tabelle und geben Sie den Signalen A und D jeweils sinnvolle Bezeichnungen. Übung zu Grundlagen der Technischen Informatik A B C 1 D 1 C 2 D 2 0 1 0 0 1 1 1 0 1 1 0 0 a.1) a.2)
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X. Übungsblatt – Aufgabe X
In dieser Aufgabe sollen die Eigenschaften ausgesuchter Flipflopschaltungen untersucht werden. Die Verzögerungszeit eines jeden Logikgatters beträgt hierbei einen Zeitschritt.a) An die Eingänge (A,B) der Schaltungen a.1) und a.2) werden
nacheinander die Werte aus der Tabelle angelegt. Vervollständigen Sie die Tabelle und geben Sie den Signalen A und D jeweils sinnvolle Bezeichnungen.
Übung zu Grundlagen der Technischen Informatik
A B C1 D1 C2 D2
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0 0a.1) a.2)
X. Übungsblatt – Aufgabe X
a) An die Eingänge (A,B) der Schaltungen a.1) und a.2) werden nacheinander die Werte aus der Tabelle angelegt. Vervollständigen Sie die Tabelle und geben Sie den Signalen A bis D jeweils sinnvolle Bezeichnungen.
Bei dem Flipflop a.1) handelt es sich um einen RS-Flipflop aus NAND-Gattern. Bei diesen Flipflops erfolgt Setzen undRücksetzen mit einer logischen 0.
Übung zu Grundlagen der Technischen Informatik
X. Übungsblatt – Aufgabe X
a) An die Eingänge (A,B) der Schaltungen a.1) und a.2) werden nacheinander die Werte aus der Tabelle angelegt. Vervollständigen Sie die Tabelle und geben Sie den Signalen A bis D jeweils sinnvolle Bezeichnungen.
- RS-Flipflop aus NAND-Gattern.- Setzen und Rücksetzen erfolgt mit einer logischen 0- A -> ; B -> ; C -> ; D - > Q
Übung zu Grundlagen der Technischen Informatik
R S Q
X. Übungsblatt – Aufgabe X
a) An die Eingänge (A,B) der Schaltungen a.1) und a.2) werden nacheinander die Werte aus der Tabelle angelegt. Vervollständigen Sie die Tabelle und geben Sie den Signalen A bis D jeweils sinnvolle Bezeichnungen.
Übung zu Grundlagen der Technischen Informatik
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X. Übungsblatt – Aufgabe X
a) An die Eingänge (A,B) der Schaltungen a.1) und a.2) werden nacheinander die Werte aus der Tabelle angelegt. Vervollständigen Sie die Tabelle und geben Sie den Signalen A bis D jeweils sinnvolle Bezeichnungen.
Übung zu Grundlagen der Technischen Informatik
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X. Übungsblatt – Aufgabe X
a) An die Eingänge (A,B) der Schaltungen a.1) und a.2) werden nacheinander die Werte aus der Tabelle angelegt. Vervollständigen Sie die Tabelle und geben Sie den Signalen A bis D jeweils sinnvolle Bezeichnungen.
Übung zu Grundlagen der Technischen Informatik
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0 0 1 1 ungültig
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X. Übungsblatt – Aufgabe X
a) An die Eingänge (A,B) der Schaltungen a.1) und a.2) werden nacheinander die Werte aus der Tabelle angelegt. Vervollständigen Sie die Tabelle und geben Sie den Signalen A bis D jeweils sinnvolle Bezeichnungen.
Übung zu Grundlagen der Technischen Informatik
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0 0 1 1 ungültig
1 1 ? ? Oszillation
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X. Übungsblatt – Aufgabe X
a) An die Eingänge (A,B) der Schaltungen a.1) und a.2) werden nacheinander die Werte aus der Tabelle angelegt. Vervollständigen Sie die Tabelle und geben Sie den Signalen A bis D jeweils sinnvolle Bezeichnungen.
Übung zu Grundlagen der Technischen Informatik
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X. Übungsblatt – Aufgabe X
a) An die Eingänge (A,B) der Schaltungen a.1) und a.2) werden nacheinander die Werte aus der Tabelle angelegt. Vervollständigen Sie die Tabelle und geben Sie den Signalen A bis D jeweils sinnvolle Bezeichnungen.
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X. Übungsblatt – Aufgabe X
a) An die Eingänge (A,B) der Schaltungen a.1) und a.2) werden nacheinander die Werte aus der Tabelle angelegt. Vervollständigen Sie die Tabelle und geben Sie den Signalen A bis D jeweils sinnvolle Bezeichnungen.
Übung zu Grundlagen der Technischen Informatik
Q0 1 1 0 Reset
0 0 1 1 ungültig
1 1 ? ? Oszillation
1 0 0 1 Set
1 1 0 1 keine Z.Ä.
0 0 1 1 ungültig
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X. Übungsblatt – Aufgabe X
a) An die Eingänge (A,B) der Schaltungen a.1) und a.2) werden nacheinander die Werte aus der Tabelle angelegt. Vervollständigen Sie die Tabelle und geben Sie den Signalen A bis D jeweils sinnvolle Bezeichnungen.
Bei dem Flipflop a.2) handelt es sich um einen RS-Flipflop aus NOR-Gattern. Bei diesen Flipflops erfolgt Setzen undRücksetzen mit einer logischen 1.
Übung zu Grundlagen der Technischen Informatik
X. Übungsblatt – Aufgabe X
a) An die Eingänge (A,B) der Schaltungen a.1) und a.2) werden nacheinander die Werte aus der Tabelle angelegt. Vervollständigen Sie die Tabelle und geben Sie den Signalen A bis D jeweils sinnvolle Bezeichnungen.
- RS-Flipflop aus NOR-Gattern- Setzen und Rücksetzen erfolgt mit einer logischen 1- A -> S; B -> R; C -> ; D - > Q
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X. Übungsblatt – Aufgabe X
a) An die Eingänge (A,B) der Schaltungen a.1) und a.2) werden nacheinander die Werte aus der Tabelle angelegt. Vervollständigen Sie die Tabelle und geben Sie den Signalen A bis D jeweils sinnvolle Bezeichnungen.
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X. Übungsblatt – Aufgabe X
a) An die Eingänge (A,B) der Schaltungen a.1) und a.2) werden nacheinander die Werte aus der Tabelle angelegt. Vervollständigen Sie die Tabelle und geben Sie den Signalen A bis D jeweils sinnvolle Bezeichnungen.
Übung zu Grundlagen der Technischen Informatik
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X. Übungsblatt – Aufgabe X
a) An die Eingänge (A,B) der Schaltungen a.1) und a.2) werden nacheinander die Werte aus der Tabelle angelegt. Vervollständigen Sie die Tabelle und geben Sie den Signalen A bis D jeweils sinnvolle Bezeichnungen.
Übung zu Grundlagen der Technischen Informatik
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X. Übungsblatt – Aufgabe X
a) An die Eingänge (A,B) der Schaltungen a.1) und a.2) werden nacheinander die Werte aus der Tabelle angelegt. Vervollständigen Sie die Tabelle und geben Sie den Signalen A bis D jeweils sinnvolle Bezeichnungen.
Übung zu Grundlagen der Technischen Informatik
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X. Übungsblatt – Aufgabe X
a) An die Eingänge (A,B) der Schaltungen a.1) und a.2) werden nacheinander die Werte aus der Tabelle angelegt. Vervollständigen Sie die Tabelle und geben Sie den Signalen A bis D jeweils sinnvolle Bezeichnungen.
Übung zu Grundlagen der Technischen Informatik
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X. Übungsblatt – Aufgabe X
a) An die Eingänge (A,B) der Schaltungen a.1) und a.2) werden nacheinander die Werte aus der Tabelle angelegt. Vervollständigen Sie die Tabelle und geben Sie den Signalen A bis D jeweils sinnvolle Bezeichnungen.
Übung zu Grundlagen der Technischen Informatik
S R Q0 1 1 0 Reset
0 0 1 0 keine Z.Ä.
1 1 0 0 ungültig
1 0 0 1 Set
1 1 0 0 keine Z.Ä.
0 0 ? ? Oszillation
X. Übungsblatt – Aufgabe X
a) An die Eingänge (A,B) der Schaltungen a.1) und a.2) werden nacheinander die Werte aus der Tabelle angelegt. Vervollständigen Sie die Tabelle und geben Sie den Signalen A bis D jeweils sinnvolle Bezeichnungen.
Übung zu Grundlagen der Technischen Informatik
X. Übungsblatt – Aufgabe X
b) Wie bezeichnet man das abgebildete Flipflop? Das Flipflop soll so erweitert werden, dass es bei der steigenden (b.1), der fallenden (b.2) und bei jeder Flanke (b.3) die Daten übernimmt. Geben Sie jeweils das Schaltnetz und das zugehörige Zeitverhalten der Flankenerkennung an.
Übung zu Grundlagen der Technischen Informatik
X. Übungsblatt – Aufgabe X
b) Wie bezeichnet man das abgebildete Flipflop?
Übung zu Grundlagen der Technischen Informatik
X. Übungsblatt – Aufgabe X
b) Wie bezeichnet man das abgebildete Flipflop?
Es handelt sich um ein pegelgesteuertes RS-Flipflop.
Übung zu Grundlagen der Technischen Informatik
X. Übungsblatt – Aufgabe X
b) Wie bezeichnet man das abgebildete Flipflop?
Es handelt sich um ein pegelgesteuertes RS-Flipflop.
C = Pegel:C = 1 aktivierter FFC = 0 deaktivierter FF
Übung zu Grundlagen der Technischen Informatik
X. Übungsblatt – Aufgabe X
b) Das Flipflop soll so erweitert werden, dass es bei der steigenden (b.1), der fallenden (b.2) und bei jeder Flanke (b.3) die Daten übernimmt. Geben Sie jeweils das Schaltnetz und das zugehörige Zeitverhalten der Flankenerkennung an.
Übung zu Grundlagen der Technischen Informatik
X. Übungsblatt – Aufgabe X
b) Das Flipflop soll so erweitert werden, dass es bei der steigenden (b.1), der fallenden (b.2) und bei jeder Flanke (b.3) die Daten übernimmt. Geben Sie jeweils das Schaltnetz und das zugehörige Zeitverhalten der Flankenerkennung an.
b.1)
positive Flankensteuerung:→ Änderung bei Übergang von 0 nach 1
Übung zu Grundlagen der Technischen Informatik
X. Übungsblatt – Aufgabe X
b) Das Flipflop soll so erweitert werden, dass es bei der steigenden (b.1), der fallenden (b.2) und bei jeder Flanke (b.3) die Daten übernimmt. Geben Sie jeweils das Schaltnetz und das zugehörige Zeitverhalten der Flankenerkennung an.
b.2)
negative Flankensteuerung:→ Änderung bei Übergang von 1 nach 0
Übung zu Grundlagen der Technischen Informatik
X. Übungsblatt – Aufgabe X
b) Das Flipflop soll so erweitert werden, dass es bei der steigenden (b.1), der fallenden (b.2) und bei jeder Flanke (b.3) die Daten übernimmt. Geben Sie jeweils das Schaltnetz und das zugehörige Zeitverhalten der Flankenerkennung an.
b.3)
Mischform:→ Übergang bei Änderung von 0 nach 1 & von 1 nach 0
Übung zu Grundlagen der Technischen Informatik
X. Übungsblatt – Aufgabe X
c) Erweitern Sie nun die Schaltung aus b) dahingehend, dass keine undefinierten Zustände, wie sie in Aufgabe a) der Fall waren, mehr auftreten.
Übung zu Grundlagen der Technischen Informatik
X. Übungsblatt – Aufgabe X
c) Erweitern Sie nun die Schaltung aus b) dahingehend, dass keine undefinierten Zustände, wie sie in Aufgabe a) der Fall waren, mehr auftreten.
Auch wenn das Flipflop flankengesteuert ist, so bleibt das Problem bei der Eingangsbelegung A = B = 1. Durch überkreuztes Vergattern des FFs mit den entsprechenden Setz-, Rücksetzeingängen erhält man das Verhalten eines JK-FFs.
Übung zu Grundlagen der Technischen Informatik
X. Übungsblatt – Aufgabe X
d) Erweitern Sie das gegebene JK-Master-Slave-Flipflop um einen Eingang R (Reset), der, unabhängig von allen anderen Signalen, das Flipflop in den Grundzustand zurücksetzt.
Übung zu Grundlagen der Technischen Informatik
X. Übungsblatt – Aufgabe X
d) Der Reset-Eingang setzt sowohl das Master als auch das Slave FF zurück und verhindert ein erneutes Setzen.
Übung zu Grundlagen der Technischen Informatik
X. Übungsblatt – Aufgabe X
e) Welches Problem ergibt sich für das JK-Master-Slave-Flipflop aus Aufgabe d), wenn sich während der Einsphase des Taktes die Eingänge J und K beliebig ändern können. Wie könnte man dieses Problem lösen?
Übung zu Grundlagen der Technischen Informatik
X. Übungsblatt – Aufgabe X
e) Welches Problem ergibt sich für das JK-Master-Slave-Flipflop aus Aufgabe d), wenn sich während der Einsphase des Taktes die Eingänge J und K beliebig ändern können. Wie könnte man dieses Problem lösen?
Ist bspw. gerade = ‘0‘ und Q = ‘1‘, so kann der Master mit einer ‘1‘ an K zurückgesetzt werden, solange C = ‘1‘. Ist dieses einmal erfolgt, so verhindert die JK-Vergatterung, dass der Master in diesem Zyklus wieder gesetzt wird, auch wenn weiterhin C = ‘1‘ gilt. Der Slave würde dann unweigerlich bei der negativen Flanke von C zurückgesetzt werden. Als Lösung dieses Problems bietet sich eine Flankenerkennung wie in Aufgabe b) an.
Übung zu Grundlagen der Technischen Informatik
Q
