Grundkurs Informatik Aufgabensammlung mit Lösungen Teil 1
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Grundkurs Informatik Aufgabensammlung mit Lösungen Teil 1

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1-90 Aufgaben und Lösungen 4.3 Schaltnetze und Schaltwerke Aufgabe 4.3.1 a) Erläutern Sie den Unterschied zwischen Schaltnetzen und Schaltwerken. b) Was versteht man unter einer kombinatorischen Schaltung? c) Beschreiben Sie die Aufgabe eines Dekodierers. d) Was ist eine Pseudo-Tetrade? e) Grenzen Sie die Begriffe Halb-, Voll- und Serienaddierer gegeneinander ab. f) Wozu werden Flip-Flops in erster Linie eingesetzt? g) Nennen Sie vier unterschiedliche Flip-Flop-Typen und charakterisieren Sie diese. h) Was bedeutet VHDL? Lösung ##

Aufgaben und Lösungen 1-91 Aufgabe 4.3.2 Erstellen Sie eine Wertetafel und einen Schaltplan mit möglichst wenig Gattern für die folgende Schaltfunktion: f(x1,x2,x3) = (x1 x2 x3) (x1 x2 x3) Lösung f(x1,x2,x3) = (x1 x2 x3) (x1 x2 x3) = x1 x3 Die Vereinfachung ergibt, dass die Schaltfunktion lediglich die Verknüpfung x1 x3 darstellt. x1 x2 x3 x1 x2 x3 Aufgabe 4.3.3 Gesucht ist eine Schaltung derart, dass eine Lampe von drei verschiedenen Schaltern ein- bzw. ausgeschaltet werden kann (eine sog. Kreuzschaltung). Erstellen Sie eine Wertetabelle, finden und minimieren Sie eine Schaltfunktion und geben Sie eine Schaltung an, die ausschließlich NOR-Gatter verwendet. Betrachten Sie dabei drei Varianten: a) Die Lampe soll genau dann brennen, wenn genau ein Schalter geschlossen ist. b) Die Lampe soll genau dann brennen, wenn mindestens ein Schalter geschlossen ist. c) Die Lampe soll genau dann brennen, wenn genau ein oder drei Schalter geschlossen sind. Lösung f Direkte Übertragung der Schaltfunktion reduzierte Form x1 x3 a) Bei der gesuchten Schaltung muss die Lampe eingeschaltet sein, wenn entweder s1 oder s2 oder s3 eingeschaltet ist, also den logischen Wert 1 annimmt. Die Bedingung f(0,0,0)=0 bedeutet, dass die Lampe ausgeschaltet ist, wenn alle drei Schalter ausgeschaltet sind. Die Wertetabelle, die Schaltfunktion und die Schaltung lauten damit: f(s1,s2,s3) = m1 + m2 + m4 = (s1 s2 s3) (s1 s2 s3) (s1 s2 s3) Umwandlung in NOR-Gatter: (s1 s2 s3) (s1 s2 s3) (s1 s2 s3) = (s1 s2 s3) (s1 s2 s3) (s1 s2 s3) = (s1 s2 s3) (s1 s2 s3) (s1 s2 s3) = (s1 s2 s3) (s1 s2 s3) (s1 s2 s3) s1 s2 s3 f 0 0 0 0 0 0 1 1 0 1 0 1 0 1 1 0 1 0 0 1 1 0 1 0 1 1 0 0 1 1 1 0 s1 s3 s3 s1 s3 s3 s1 s3 s3 f f x1 x2 x3 f 0 0 0 0 0 0 1 0 0 1 0 0 0 1 1 0 1 0 0 1 1 0 1 0 1 1 0 1 1 1 1 0

1-90 Aufgaben und <strong>Lösungen</strong><br />

4.3 Schaltnetze und Schaltwerke<br />

Aufgabe 4.3.1<br />

a) Erläutern Sie den Unterschied zwischen Schaltnetzen und Schaltwerken.<br />

b) Was versteht man unter einer kombinatorischen Schaltung?<br />

c) Beschreiben Sie die Aufgabe eines Dekodierers.<br />

d) Was ist eine Pseudo-Tetrade?<br />

e) Grenzen Sie die Begriffe Halb-, Voll- und Serienaddierer gegeneinander ab.<br />

f) Wozu werden Flip-Flops in erster Linie eingesetzt?<br />

g) Nennen Sie vier unterschiedliche Flip-Flop-Typen und charakterisieren Sie diese.<br />

h) Was bedeutet VHDL?<br />

Lösung<br />

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