Schaltnetze

• Schaltnetze stellt die schaltungstechnische Realisierung einer Booleschen Funktion aus elementaren logischen Schaltgliedern (Gattern) dar

• heutzutage technisch mit Transistoren realisiert werden

• theoretisch mit Hilfe der Booleschen Algebra untersucht werden können.

• Jede Boolesche Funktion kann mittels eines Schaltnetzes dargestellt werden.

• Verknüpfungsbausteine dieser Art werden Gatter genannt

• Abstraktion von interner Realisierung der Verknüpfungsbausteine

• Beschränkung auf logisches Verhalten

  • Abbildung logischer Funktionen auf Schaltungen ohne tiefer gehende elektronsiche Kentnisse

• Verknüpfungsbausteine durch Schaltsymbole dargestellt

Aus einfacheren Gattern lassen sich hierarchisch komplexere Gatter aufbauen, die teilweise eigene Symbole besitzen.

Äquivalenz als Komposition einfacherer Schaltglieder

Antivalenz als Komposition einfacherer Schaltglieder

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Neben logischen Gattern (UND, ODER, NICHT, NAND, NOR, ... usw.) lassen sich Schaltnetze auch mit komplexeren Standardbausteinen realisieren.

Einfachere und oft flexiblere Realisierung

Multiplexer (Abk.: MUX)

• Baustein mit 2^n Eingängen und einem Ausgang, wobei über n Steuerleitungen einer der 2^n Eingänge auf den Ausgang geschaltet wird

• Es wird derjenige Eingang zum Ausgang durchgeschaltet, der die Nummer hat, die in Form einer Dualzahl an den Steuerleitungen anliegt.

• Multiplexer werden nach ihrer Größe als 2 :1 - Multiplexer (alternativ als 1-aus-2^n - Multiplexer) klassifiziert.

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Demultiplexer:

• hat einen Enable-Eingang e

• n Eingänge si für eine Dualziffer, die an den 2^n Ausgängen aj dekodiert bereitgestellt wird.

  • Enable-Eingang (e = 0), dann liegen alle Ausgänge auf 0

  • Sonst wird eine 2-Bit-Zahl dekodiert, z.B. wird bei Anlegen der Zahl 2 (s1 =1, s0 =0) der Ausgang a2 =1 und alle anderen

    Ausgänge bleiben 0.

• wird deshalb auch Dekoder genannt.

  
  

• zeitliche Signal-Verlauf eines realen Gatters weicht vom Verlauf der idealen booleschen Größen ab

Jedes reale Verknüpfungsglied wird durch ein ideales

Verknüpfungsglied und ein Totzeitglied (Verzögerungsglied) modelliert.

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