Digitaltechnik:
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| Main Author: | |
|---|---|
| Format: | Book |
| Language: | German |
| Published: |
Würzburg
Vogel
2003
|
| Edition: | 12., überarb. Aufl. |
| Series: | Elektronik
4 |
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| Online Access: | Inhaltsverzeichnis |
| Physical Description: | 559 S. graph. Darst. |
| ISBN: | 3802319583 |
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INHALTSVERZEICHNIS VORWORT
.
1 GRUNDBEGRIFFE
. 1.1
ANALOGE UND DIGITALE GROESSENDARSTELLUNG
. 1.1.1 ANALOGE GROESSENDARSTELLUNG
. 1.1.2 DIGITALE GROESSENDARSTELLUNG
. 1.2 BINAERE UND LOGISCHE
ZUSTAENDE . 1.3 LERNZIEL-TEST
. 2
LOGISCHEVERKNUEPFUNGEN
. 2.1 GRUNDFUNKTIONEN
UND GRUNDGLIEDER (GRUNDELEMENTE) . 2.1.1
UND-VERKNUEPFUNG (KONJUNKTION) UND UND-GLIED (UND-ELEMENT) . 2.1.2
ODER-VERKNUEPFUNG (DISJUNKTION) UND ODER-GLIED (ODER-ELEMENT) 2.1.3
VEMEINUNG (NEGATION) UND NICHT-GLIED (NICHT-ELEMENT) . 2.1.4
GNINDGLIEDER (GMNDELEMENTE) . . 2.2
ZUSAMMENGESETZTE GLIEDER (~LEMENTE)
. 2.2.1 NAND-GLIED (NAND-ELEMENT)
. 2.2.2 NOR-GLIED (NOR-ELEMENT)
. 2.2.3 AEQUIVALENZ-~LIED
(AEQUIVALENZ-~LEMENT) . 2.2.4 ANTIVALENZ-GLIED
(EXKLUSIV-ODER-GLIED, XOR-GLIED) . 2.2.5
VERKNUEPFUNGSMOEGLICHKEITEN BEI GLIEDERN MIT ZWEI EINGAENGEN .
2.3 GLIEDER MIT DREI UND MEHR EINGAENGEN
. 2.4 LERNZIEL-TEST
. 3
SCHALTUNGSANALYSE
. 3.1
WAHRHEITSTABELLE UND DIGITALSCHALTUNG
. 3.1.1 WAHRHEITSTABELLE EINER
DIGITALSCHALTUNG MIT 2 EINGAENGEN . 3.1.2 WAHRHEITSTABELLE
EINER DIGITALSCHALTUNG MIT 3 EINGAENGEN . 3.2
FUNKTIONSGLEICHUNG UND DIGITALSCHALTUNG .
3.2.1 BESTIMMUNG DER FUNKTIONSGLEICHUNG EINER GEGEBENEN DIGITALSCHALTUNG
. . 3.2.2 DARSTELLUNG EINER DIGITALSCHALTUNG NACH GEGEBENER
FUNKTIONSGLEICHUNG . 3.3 SOLL-VERKNUEPFUNG UND IST-VERKNUEPFUNG
. 3.3.1 BESTIMMUNG DER IST-VERKNUEPFUNG
. 3.3.2 FEHLERBESTIMMUNG
. .3.4 LERNZIEL-TEST
. 4
SCHALTALGEBRA
. 4.1
VARIABLE UND KONSTANTE .
4.2 GRUNDGESETZE DER SCHALTALGEBRA
. 4.3 RECHENREGELN DER
SCHALTALGEBRA . 4.3.1 THEOREME
. 4.3.2
KOMMUTATIVGESETZ UND ASSOZIATIVGESETZ . 4.3.3
DISTRIBUTIVGESETZ . 4.3.4
MORGANSCHE GESETZE . 4.3.5
BINDUNGSREGEL . 4.4
NAND-UND NOR-FUNKTION . 4.5
RECHENBEISPIELE .
4.6 LERNZIEL-TEST
. 5
SCHALTUNGSSYNTHESE
. 5.1 AUFBAU
VON VERKNUEPFUNGSSCHALTUNGEN NACH VORGEGEBENEN BEDINGUNGEN . 5.2
NORMALFORMEN .
5.2.1 ODER-NORMALFORM .
5.2.2 UND-NORMALFORM . 5.3
VEREINFACHUNG UND UMFORMUNG DER ODER-NORMALFORM MIT HILFE DER SCHALT-
ALGEBRA .
5.3.1 VEREINFACHUNG DER ODER-NORMALFORM .
5.3.2 UMFORMUNG DER ODER-NORMALFORM . 5.4
KV-DIAGRAMME .
5.4.1 KV-DIAGRAMME FUER 2 VARIABLE .
5.4.2 KV-DIAGRAMME FUER 3 VARIABLE .
5.4.3 KV-DIAGRAMME FUER 4 VARIABLE .
5.4.4 KV-DIAGRAMME FUER 5 VARIABLE .
5.4.5 KV-DIAGRAMME FUER MEHR ALS 5 VARIABLE .
5.5 BERECHNUNG VON VERKNUEPFUNGSSCHALTUNGEN
. 5.5.1 ALLGEMEINE HINWEISE
. 5.5.2 DIGITALE
WECHSELSCHALTUNG . 5.5.3
ZWEI-AUS-DREISCHALTUNG . 5.5.4
GERADESCHALTUNG . 5.5.5
SCHWELLWERTSCHALTUNG . 5.5.6
VERGLEICHSSCHALTUNG (KOMPARATOR) .
5.5.7 TRANSISTOR-SORTIERSCHALTUNG
. 5.6 AUFGABEN ZUM
SCHALTUNGSENTWURF . 5.6.1
STEUERSCHALTUNG . 5.6.2
UNGERADESCHALTUNG . 5.6.3
MAJORITAETSSCHALTUNG . 5.6.4
VERRIEGELUNGSSCHALTUNG . 5.6.5
FLUGABWEHR-AUSLOESESCHALTUNG . 5.7
LERNZIEL-TEST .
6 SCHALTKREISFAMILIEN
. 6.1
ALLGEMEINES .
6.2 BINAERE SPANNUNGSPEGEL
. 6.3 POSITIVE UND
NEGATIVE LOGIK . 6.4
SCHALTUNGSEIGENSCHAFTEN .
6.4.1 LEISTUNGSAUFNAHME .
6.4.2 PEGELBEREICHE UND I]LBERTRAGUNGSKENNLINIE
. 6.4.3 SCHALTZEITEN
. 6.4.4 LASTFAKTOREN
. 6.4.5
STOERSICHERHEITEN . 6.4.6
WIRED-VERKNUEPFUNGEN . 6.5
DTLSCHALTUNGEN .
6.5.1 ALLGEMEINES .
6.5.2 STANDARD-DTLSCHALTUNGEN .
6.5.3 LSLSCHALTUNGEN .
6.6 TFLSCHALTUNGEN
. 6.6.1 AUFBAU UND
ARBEITSWEISE VON TTLGLIEDERN . 6.6.2 STANDARD-TTL
. 6.6.2.1SCHALTUNGEN
. 6.6.2.2 GRENZDATEN
UND KENNDATEN . 6.6.2.3 KENNLINIEN
. 6.6.2.4
LEISTUNGSBEDARF . 6.6.3
LOW-POWER-TTL (LTTL) . 6.6.4
HIGH-SPEED-TTL (HTTL) . 6.6.5
SCHOTTKY-TTL (STTL) .
6.6.6 LOW-POWER-SCHOTTKY-TTL (LSTTL) .+.
6.6.7 ZUSAMMENSTELLUNG WICHTIGER EIGENSCHAFTEN
. 6.7 ECLSCHALTUNGEN
. 6.8
MOS-SCHALTUNGEN .
6.8.1 GEFAHR DURCH STATISCHE AUFLADUNG
. 6.8.2 PMOS
. 6.8.3 NMOS
. 6.8.4 CMOS
(COS-MOS) . 6.9
LERNZIEL-TEST
. 7
ZEITABHAENGIGE BINAERE SCHALTUNGEN
. 7.1 ALLGEMEINES
. 7.2
KLASSIFIZIERUNG DER FLIPFLOP-ARTEN
. . 7.3 NICHT-TAKTGESTEUERTE
FLIPFLOPS . 7.3.1
NOR-FLIPFLOP (NOR-LATCH) . 7.3.2
NAND-FLIPFLOP (NAND-LATCH) . 7.4
TAKTZUSTANDSGESTEUERTE FLIPFLOPS
. 7.4.1 SR-FLIPFLOP
. 7.4.2 SR-FLIPFLOP
MIT DOMINIERENDEM R-EINGANG . 7.4.3 E-FLIPF LOP
. 7.4.4 D-FLIPFLOP
. :. 7.4.5
DATENBLAETTER . 7.5
TAKTFLANKENGESTEUERTE FLIPFLOPS
. 7.5.1 IMPULSGLIEDER
. 7.5.2
EINFLANKENGESTEUERTE SR-FLIPFLOPS .
7.5.3 EINFLANKENGESTEUERTE T-FLIPFLOPS
. 7.5.4 EINFLANKENGESTEUERTE
JK-FLIPFLOPS . 7.5.5
EINFLANKENGESTEUERTE D-FLIPFLOPS .
7.5.6 ZWEIFLANKENGESTEUERTE SR-FLIPFLOPS
. 7.5.7 ZWEIFLANKENGESTEUERTE
JK-FLIPFLOPS . 7.5.8 WEITERE
FLIPFLOP-SCHALTUNGEN . 7.6
ZEITABLAUF-DIAGRAMME .
7.7 CHARAKTERISTISCHE GLEICHUNGEN
. 7.8 MONOSTABILE KIPPSTUFEN
. 7.9 VERZOEGERUNGSGLIEDER
. 7.10 LERNZIEL-TEST
. * BINAERE
KODES UND ZAHLENSYSTEME . 8.1
ALLGEMEINES .
8.2 DUALES ZAHLENSYSTEM
. 8.2.1 AUFBAU DES
DUALEN ZAHLENSYSTEMS . 8.2.2 UMWANDLUNG
VON DUALZAHLEN IN DEZIMALZAHLEN . 8.2.3 UMWANDLUNG
VON DEZIMALZAHLEN IN DUALZAHLEN . 8.2.4 DUALZAHLEN
MIT KOMMASTELLEN . 8.2.5 ADDITION VON
DUALZAHLEN . 8.2.6 SUBTRAKTION
VON DUALZAHLEN . 8.2.6.1 DIREKTE
SUBTRAKTION . 8.2.6.2
SUBTRAKTION DURCH ADDITION DES KOMPLEMENTS . 8.2.7
NEGATIVE DUALZAHLEN . 8.3
BCD-KODE .
8.3.1 ZAHLENDARSTELLUNG IM BCD-KODE .
8.3.2 ADDITION IM BCD-KODE .
8.3.3 SUBTRAKTION IM BCD-KODE .
8.4 WEITERE TETRADEN-KODES
. 8.4.1 3-EXZESS-KODE
. 8.4.2 AIKEN-KODE
. 8.4.3 GRAY-KODE
. 8.5 HEXADEZIMALES
ZAHLENSYSTEM . 8.5.1 AUFBAU
DES HEXADEZIMALSYSTEMS . 8.5.2
UMWANDLUNG VON HEXADEZIMALZAHLEN IN DEZIMALZAHLEN . 8.5.3
UMWANDLUNG VON DEZIMALZAHLEN IN HEXADEZIMALZAHLEN . 8.5.4
UMWANDLUNG VON DUALZAHLEN IN HEXADEZIMALZAHLEN . 8.5.5
UMWANDLUNG VON HEXADEZIMALZAHLEN IN DUALZAHLEN . 8.6
OKTALES ZAHLENSYSTEM .
8.6.1 AUFBAU DES OKTALSYSTEMS .
8.6.2 UMWANDLUNG VON OKTALZAHLEN .
8.7 FEHLERERKENNENDE KODES
. 8.7.1 BEGRIFF DER
REDUNDANZ . 8.7.2
DUALERGAENZTER KODE . 8.7.3
ZWEI-AUS-FUENF-KODES . 8.7.4
DREI-AUS-FUENF-KODES . 8.7.5
ZWEI-AUS-SIEBEN-KODES . 8.8
FEHLERKORRIGIERENDE KODES .
8.8.1 ARBEITSWEISE .
8.8.2 HAMMING-KODE .
8.9 LERNZIEL-TEST
. 9 KODE- UND
PEGEL-UMSETZERSCHALTUNGEN . 9.1
KODEUMSETZER .
9.1.1 BERECHNUNG VON KODEUMSETZERN .
9.1.2 DEZIMAL-BCD-KODEUMSETZER .
9.1.3 BCD-DEZIMAL-KODEUMSETZER .
9.1.4 DEZIMAL-3-EXZESS-KODEUMSETZER .
9.1.5 3-EXZESS-DEZIMAL-KODEUMSETZER .
9.1.6 DEZIMAL-7-SEGMENT-KODEUMSETZER .
9.1.7 BCD-7-SEGMENT-KODEUMSETZER .
9.2 PEGELUMSETZER
. 9.2.1
ALLGEMEINES . 9.2.2
AUFBAU VON PEGELUMSETZERN . 9.2.3
PEGELUMSETZER ALS INTEGRIERTE SCHALTUNGEN .
9.3 LERNZIEL-TEST
. 10 ZAEHLER UND
FREQUENZTEILER . 10.1
ZAEHLEN UND ZAEHLERARTEN .
10.2 ASYNCHRONZAEHLER
. 10.2.1 ASYNCHRONE
DUALZAEHLER . 10.2.1.1
DUAL-VORWAERTSZAEHLER . 10.2.1.2
DUAL-RUECKWAERTSZAEHLER . 10.2.1.3
DUALZAEHLER MIT UMSCHALTBARER ZAEHLRICHTUNG . 10.2.2
ASYNCHRONE BCDZAHLER . 10.2.2.1
BCD-VORWAERTSZAEHLER . 10.2.2.2
BCD-RUECKWAERTSZAEHIER . 10.2.2.3
BCD-ZAEHLER MIT UMSCHALTBARER ZAEHLRICHTUNG . 10.2.3
ASYNCHRONE DEKADENZAEHLER .
10.2.3.1 BCD-DEKADENZAEHLER .
10.2.3.2 ANDERE DEKADENZAEHLER
. 10.2.4 ASYNCHRONE
MODULO.N.ZAEHLER . 10.2.4.1 PRINZIP
DER MODULO-N-ZAEHLER . 10.2.4.2
MODULO-5-ZAEHLER .
10.2.4.3 MODULO-60-ZAEHLER
. 10.2.4.4
MODULO-13-ZAEHLER MIT WARTEPFLICHT .
10.2.5 ASYNCHRONE VORWAHLZAEHLER .
10.2.6 ASYNCHRONZAEHLER FUER DEN AIKEN-KODE .
10.2.7 ASYNCHRONZAEHLER FUER DEN 3-EXZESS-KODE .
10.3 SYNCHRONZAEHLER
. 10.3.1 DAS
SYNCHRONPRINZIP . 10.3.2
SYNCHRONE DUALZAEHLER .
10.3.2.1 DUAL-VORWAERTSZAEHLER
. 10.3.2.2
DUAL-RUECKWAERTSZAEHLER .
10.3.2.3 DUALZAEHLER MIT UMSCHALTBARER ZAEHLRICHTUNG
. 10.3.3 BERECHNUNG VON SYNCHRONZAEHLERN
. 10.3.3.1 BERECHNUNGSVERFAHREN
. 10.3.3.2
BERECHNUNGSBEISPIEL . 10.3.4
SYNCHRONE BCD-ZAEHLER . 10.3.4.1
BERECHNUNG EINES SYNCHRON-BCD-VORWAERTSZAEHLERS .
10.3.4.2 SYNCHRON-BCD-VORWAERTSZAEHLERS ALS INTEGRIERTE SCHALTUNG
. 10.3.5 SYNCHRON-ZAEHLER FUER DEN 3-EXZESS-KODE
. 10.4 FREQUENZTEILER
. 10.4.1
ASYNCHRONE FREQUENZTEILER MIT FESTEM TEILERVERHAELTNIS .
10.4.2 SYNCHRONE FREQUENZTEILER MIT FESTEM TEILERVERHAELTNIS
. 10.4.3 FREQUENZTEILER MIT EINSTELLBAREM
TEILERVERHAELTNIS . 10.5 LERNZIEL-TEST
. . 11
DIGITALE AUSWAHL- UND VERBINDUNGSSCHALHINGEN
. 11.1 DATENSELEKTOR. MULTIPLEXER.
DEMULTIPLEXER . 11.1.1
4-BIT-ZU-1-BIT-DATENSELEKTOR .
11.1.2 2 X 4.BIT.ZU.4.BIT.DATENSELEKTOR.
. 11.1.3 4 X
8.BIT.ZU.8.BIT.DATENSELEKTOR. . 11.1.4
16-BIT-ZU-L-BIT-DATENSELEKTOR-MULTIPLEXER . . 1
1.1.5 L.BIT.ZU.4.BIT.DEMULTIPLEXER.
. 11.2 ADRESSDEKODIERER
. 11.2.1
2-BIT-ADRESSDEKODIERER . 11.2.2
4-BIT-ADRESSDEKODIERER . 11.3
DIGITALER KOMPARATOR .
11.3.1 1-BIT-KOMPARATOR .
11.3.2 3-BIT-KOMPARATOR FUER DEN BCD-KODE .
11.3.3 4-BIT-KOMPARATOR FUER DEN DUAL-KODE .
11.4 BUS-SCHALTUNGEN
. 11.4.1 AUFBAU UND
ARBEITSWEISE . 11 -4.2
BUS-STANDARDS . 11.5
LERNZIEL-TEST .
12 REGISTER- UND SPEICHERSCHALTUNGEN
. 12.1 SCHIEBEREGISTER
. 12.1.1
SCHIEBEREGISTER FUER SERIELLE EIN- UND AUSGABE .
12.1.2 SCHIEBEREGISTER MIT PARALLELAUSGABE
. 12.1.3 SCHIEBEREGISTER MIT
PARALLELAUSGABE UND PARALLELEINGABE . 12.1.4 RINGREGISTER
. 12.1.5
SCHIEBEREGISTER MIT UMSCHALTBARER SCHIEBERICHTUNG .
12.2 SPEICHERREGISTER
. 12.3
SCHREIB-LESE-SPEICHER (RAM)
. . 12.3.1 STATISCHE RAM
(SRAM) . 12.3.1.1
RAM-SPEICHERELEMENT IN TTL.TECHNIK .
12.3.1.2 RAM-SPEICHERELEMENT IN NMOS-TECHNIK .
12.3.1.3 AUFBAU EINER RAM-SPEICHERMATRIX
. 12.3.2 DYNAMISCHE RAM (DRAM)
. 12.3.2.1 SPEICHERELEMENT EINES
DYNAMISCHEN RAM . 12.3.2.2 BESONDERHEITEN
DYNAMISCHER RAM . 12.3.3 SPEICHERAUFBAU
UND SPEICHERKENNGROESSEN . 12.3.3.1
SPEICHERAUFBAU .
12.3.3.2 SPEICHERKENNGROESSEN
. 12.3.3.3 AUSGEWAEHLTE RAM
. 12.4 FESTWERTSPEICHER
(ROM) . 12.5
PROGRAMMIERBARE FESTWERTSPEICHER (PROM)
. 12.6 LOESCHBARE PROGRAMMIERBARE
FESTWERTSPEICHER . 12.6.1 FESTSPEICHER
EPROM UND REPROM . 12.6.2 FESTSPEICHER
EEROM (EEPROM) UND EAROM . 12.7 MAGNETKERNSPEICHER
. 12.7.1
SPEICHERRINGKERNE .
12.7.2 MAGNETKERNSPEICHER.MATRIX
. 12.7.3 SCHREIB- UND LESEVORGANG
. 12.8 MAGNETBLASENSPEICHER
. 12.8.1
MAGRIETBLASEN .
12.8.2 MAGNETBLASENSCHLEIFEN
. 12.8.3 EINSCHREIBEN EINER
INFORMATION . 12.8.4 LESEN EINER
INFORMATION . 12.8.5 AUFBAU
EINES MAGNETBLASENSPEICHERS . 12.9
LERNZIEL-TEST
. 13
DIGITAL-ANALOG-UMSETZER, ANALOG-DIGITAL-UMSETZER
. 13.1 DIGITAL-ANALOG-UMSETZER
. . 13.1.1 PRINZIP DER
DIGITAL-ANALOG-UMSETZUNG . 13.1.2
DA-UMSETZER MIT GESTUFTEN WIDERSTAENDEN . 13.1.3
R/2R-DA-UMSETZER . 13.2
ANALOG-DIGITAL-UMSETZER .
13.2.1. PRINZIP DER ANALOG-DIGITAL-UMSETZUNG
. 13.2.2 AD-UMSETZER NACH DEM
SAEGEZAHNVERFAHREN . 13.2.3 AD-UMSETZER NACH DEM
DUAL-SLOPE-VERFAHREN . 13.2.4 AD-UMSETZER NACH DEM
KOMPENSATIONSVERFAHREN . 13.2.5 AD-UMSETZER NACH DEM
SPANNUNGS-FREQUENZ-VERFAHREN . 13.2.6 AD-UMSETZER NACH DEM
DIREKTVERFAHREN . 13.3 LERNZIEL-TEST
. 14
RECHENSCHALTUNGEN
. 14.1
HALBADDIERER .
14.2 VOLLADDIERER
. 14.3
PARALLELADDIERSCHALTUNG .
. 14.4 SERIELLE ADDIERSCHALTUNG
. 14.5
SUBTRAHIERSCHALTUNGEN .
14.5.1 HALBSUBTRAHIERER .
14.5.2 VOLLSUBTRAHIERER .
14.5.3 4-BIT.SUBTRAHIERSCHA1TUNG.
. 14.5.4 SUBTRAHIERSCHALTUNG MIT
VOLLADDIERERN . 14.6 ADDIERSUBTRAHIER-WERK
. 14.7
MULTIPLIKATIONSSCHALTUNGEN
. 14.7.1
PARALLEL-MULTIPLIKATIONSSCHALTUNG .
14.7.2 SERIELLE MULTIPLIKATIONSSCHALTUNG
. 14.8 LERNZIEL-TEST
. 15
MIKROPROZESSOREN UND MIKROCOMPUTER
. 15.1 DER MIKROPROZESSOR ALS
UNIVERSALSCHALTUNG . 15.2
ARITHMETISCH-LOGISCHE EINHEIT (ALU) .
15.3 AKKUMULATOR
. 15.4
AKKUMULATOR MIT DATENSPEICHER .
15.5 PROGRAMMGESTEUERTER VEREINFACHTER RECHNER
. 15.6 MIKROPROZESSORBAUSTEINE
. 15.6.1
MIKROPROZESSORTYPEN . 15.6.2
MIKROPROZESSOR SAB 8080A . 15.6.3
ZUSATZBAUSTEINE FUER MIKROPROZESSOREN . 15.7
MIKROCOMPUTER .
15.8 LERNZIEL-TEST
. 16
PROGRAMMIERBARE LOGIKSCHALTUNGEN
. 16.1
HERSTELLERPROGRAMMIERTE LOGIKSCHALTUNGEN
. 16.2 ANWENDERPROGRAMMIERBARE
LOGIKSCHALTUNGEN . 16.2.1 GRUNDLAGEN
. 16.2.2
PAL-SCHALTUNGEN . 16.2.3
GAL-SCHALTUNGEN .
16.2.4FPLA-SCHALTUNGEN .
16.2.5 PROM-SCHALTUNGEN .
16.2.6MACRO-SCHALTUNGEN .
16.3 PLD-TYPEN
. 16.4
PROGRAMMIERUNG VON PLD .
1 6.5 LERNZIEL-TEST
. 17 LOESUNGEN
DER AUFGABEN DER LERNZIEL-TESTS . |
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