Kleines Nachschlagewerk Informatik
Spezielle Schaltwerke
Worum geht es?
Wie bei den Schaltnetzen gibt es auch bei den Schaltwerken Klassiker. Einige sollen vorgestellt werden.
Zähler
Zähler bekommen ein Eingangssignal als Takt. Diesen Takt teilen sie fortlaufend. Dies realisiert die Zählfunktion. Um dies zu verstehen, muss man sich die Binärzahlen fortlaufend aufschreiben.

0000
0001
0010
0011
0100
0101
0110
0111
1000
1001
1010
1011
1100
1101
1110
1111


In der letzten Stelle ändert sich der Wert fortlaufend, bei der vorletzten nur bei jedem zweiten, davor bei jedem vierten Mal. Stellt man sich dies als Taktsignal vor, liegt ein Takt an der letzten, der halbierte Takt an der vorletzten Stelle usw.

Taktteiler realisert man mit T-FFs oder mit JK-FFs.





Gibt man die eigentlichen und nicht die negierten Signale weiter, zählt die Schaltung immer noch, aber rückwärts.



Taktteiler
Taktteiler und Zähler sind in Grundzügen identisch.
Modulo-Zähler
Modulo- (also Rest-) Zähler zählen bis zu einer Zahl und fangen dann von vorn an. Sie zählen also die Reste bei der Division. Ein Modulo-3-Zähler zählt also 0-1-2-0-1-2-0-1-2...

Diese Schaltungen funktionieren wie Zähler. Lediglich wird, wenn eine bestimmte Kombination erreicht wurde, die Schaltung zurückgesetzt. Der Modulo-3-Zähler wurde bereits vorgestellt. Hier soll der Modulo-5-Zähler zeigt werden. Die Ausgänge werden so verknüpft, dass die Fünf (Bit0 und nicht Bit1 und Bit2) das Reset aller Flipflops aktiviert. Achtung, das Reset ist 0-aktiv.





(Hinweis: Im Digitalsimulator bitte die FFs mit S und R benutzen, die FFs nur mit R haben einen Fehler)
Schieberegister
Schieberegister haben die Aufgabe, Daten bitweise zu verschieben. Eine klassische Aufgabe ist z.B. das serielle Verschicken von parallel empfangenen Daten.

Zuerst sei ein Schieberegister vorgestellt, welches die Daten seriell empfängt, also seriell geladen wird. Dies könnte ein Empfänger sein.





Das folgende Bild zeigt ein Schieberegister, welches parallel geladen werden kann. Ist der linke Schalter gedrückt, werden die Signale von den oberen fünf Schaltern übernommen. Ebenso wird der Takt abgeklemmt. Wird der linke Schalter geöffnet, schiebt der Takt die Daten nach rechts. Dies wäre eine Sendeschaltung.





Hinweis: Natürlich ist die Schaltung nicht sehr schön, die Verwendung von Multiplexern ist sicher eleganter. Die sind im Digitalsimulator aber riesig...