Kleines Nachschlagewerk Informatik
Verbindung zu Automaten
Worum geht es?
Schaltwerke lassen sich auch als Automat darstellen. Weiterhin ist es auch interessant, wie denn die Automaten "in Hardware" aussehen.

Hier soll gezeigt werden, wie sich ein Automat als Schaltwerk realisieren lässt.
Grundprinzipien
Jeder Zustand bekommt eine Nummer. Die Zustände des Automaten werden binär kodiert.

Der Zustand muss gespeichert werden. Also braucht man für jedes Bit ein Flipflop.

Die Eingänge (und Ausgänge) werden ebenfalls binär kodiert.

Die Schalttabelle enthält nun auf der linken Seite die Eingaben und den alten Zustand und auf der rechten Seite den neuen Zustand und evtl. noch Ausgaben. Man liest sie: Welche Eingangs-Bit-Kombination sorgt bei welchem Zustand für welchen neuen Zustand? Die Tabelle selbst ergibt wieder ein Schaltwerk.

Hat man die Entwicklung von Schaltwerken verstanden, ist nur die binäre Kodierung von Eingaben, Ausgaben und Zuständen wirklich neu.
Beispiel - Mod3-Zähler
Der Zähler lässt sich als Graph so darstellen:





Er besitzt drei Zustände, die binär kodiert 00, 01 und 10 sind. Eingaben gibt es nicht, es reicht der alte Zustand. Daraus ergibt sich folgende Tabelle:
bit1_altbit0_altbit1_neubit0_neu
0001
0110
1000
Dies lässt sich nun auf klassische Art in eine Schaltung überführen. Klicken
Beispiel - Paritätsprüfer
Im vorherigen Beispiel des Zählers gab es neben dem alten Zustand keine Eingabedaten. Dies soll nun in diesem Beispiel behandelt werden.

Ein Paritätsprüfer gibt an, ob die Zahl der gelesenen Eins-Bits gerade ist oder nicht. Sein Graph ist recht einfach:





Die Eingaben sind 0 und 1. Andere Werte können Bits nicht annehmen. Die binäre Kodierung ist einfach, es bleibt bei 0 und 1. Der Automat hat zwei Zustände. Auch diese lassen sich binär mit nur einem Bit kodieren. Es sei festgelegt, dass der Startzustand und damit der Zustand für die gerade Zahl von Bits die 0 hat.

s_altEingabes_neu
000
011
101
111