Theoretische und technische Informatik - ganz praktisch - Letzte Aktivität in AU-4-4

Sprache des Automats

Tue, 02 Jul 2019 15:06:27 +0000

Hallo,

müsste die Lösung nicht

L(A) = {w11111* | w ∈ {0, 1}⋆}, sein ? Da es noch eine Schleife gibt beim Endzustand.

Vielen Dank im Voraus.

Beantwortet: Muss man bei q' keine Verbindung zu etwas anderem aufbauen?

Wed, 07 Feb 2018 14:26:37 +0000

Ja, die müssen nicht verbunden werden. In anderen Aufgabenstellungen kann man sich die q' zur Nutze machen, aber es gibt keinen Zwang von allen Ausgängen etwas abgehen zu lassen.

Viele Grüße

Niklas (Tutor)

Beantwortet: Frage zur Funktionsweise bei Q3

Thu, 11 Jan 2018 12:20:04 +0000

Hallo,

Durch den in den Flipflops gespeicherten Werten, wird der aktuelle Zustand des Schaltwerks definiert. Du kannst damit z.B. den Zustand S000 des endlichen Automaten darstellen, in dem alle Flipflops auf null gesetzen sind.

Soweit ich das richtig verstanden habe, müsste der Schritt, den du beschreibst, im EA von S010 zu S011 sein:

Um herauszufinden, welche Flipflops angesteuert werden sollen, ist es sinnvoll sich den nächsten Schritt anzuschauen. Das heisst, welche Rückläufe von den Flipflops sollen auf 1 bzw 0 gesetzt werden, damit die nächste Bedingung erfüllt ist und der nächste Zustand erreicht werden kann.

In unserem Fall ist das die vierte UND-Bedingung: Hier siehst du dass q0 und q1 gleich 1 sein müssen, damit die Bedingung erfüllt ist. Daher müssen in deinem Schritt von S010 auf S011 die beiden Flipflops angesteuert werden.

Zwar wurden die Zustände schoneinmal auf 1 gesetzt, aber durch die darauffolgenden veränderten Werte von q0,q1 und q2 können sich die Werte wieder auf 0 setzen, da die nötigen Bedingungen nicht mehr erfüllt sind. Daher ist es wichtig, wie oben beschrieben vorzugehen.

In den Tutorienfolien vom vierten Tutorium, ist eine gute Animation, anhand der du es dir nocheinmal anschauen kannst. Ich hoffe ich konnte dir weiterhelfen!

Viele Grüße

Timon (Tutor)

Beantwortet: Wofür ist denn der letzte Schritt nach dem der Schritt 001 erreicht wird?

Tue, 22 Sep 2015 07:19:33 +0000

Auf der roten Linie liegt genau dann die 1, wenn E = 1 und wir in Zustand s100 sind. Dadurch wird wieder eine 1 in FlipFlop 2 gespeichert, um in s100 zu bleiben (da in dieser Situation auf der blauen Linie die 0 liegt, würde man sonst in s000 wechseln)

Bei E=0 liefert das Und-Gatter am Anfang der roten Linie

\( ( E \wedge q_2 \wedge \neg q_1 \wedge \neg q_0 )\) 0 -> in FlipFlop 2 wird die 0 gespeichert -> wechsel nach s000

Gruß,

Tobias (Tutor)

Beantwortet: Genauerer Erklärung zur Verknüpfung von UND- & OR-Gattern

Tue, 22 Sep 2015 07:13:51 +0000

Die drei Flip-Flops sollen den Zustand analog zum Endlichen Automaten anzeigen.

1. Alle drei Flip-Flops sind auf 0 geschaltet --> analog zu s000.

2. Erste 1 kommt bei der Eingabe E rein --> NUR das erste UND-Gatter gibt eine 1 weiter --> wir wollen dass am Schluss die Flip-Flops auf 0-0-1 stehen (analog zu s001) --> wir verbinden das erste UND-Gatter mit dem untersten OR-Gatter

3. Zweite 1 kommt und sorgt mit Hilfe der Rückleitungen der Flip-Flops dafür dass, NUR das zweite UND-Gatter eine 1 weitergibt.--> wir wollen dass am Schluss die Flip-Flops auf 0-1-0 stehen (analog zu s010) --> wir verbinden das zweite UND-Gatter mit dem mittleren OR-Gatter

4. Dritte 1 kommt und sorgt mit Hilfe der Rückleitungen der Flip-Flops dafür dass, NUR das dritte UND-Gatter eine 1 weitergibt.--> wir wollen dass am Schluss die Flip-Flops auf 0-1-1 stehen (analog zu s011) --> wir verbinden das dritte UND-Gatter mit dem mittleren OR-Gatter UND dem unteren OR-Gatter

Ich hoffe das Prinzip ist verstanden.

Gruß Jörg (Tutor)

Beantwortet: Wie werden die Werte von q festgelegt?

Tue, 22 Sep 2015 07:12:13 +0000

Hallo,

also erstmal ist es so, dass ein Flip Flop wie in der Vorlesung vorgestellt zwei Eingänge hat. Ist der obere Eingang 1 und der untere 0, liegt auch am oberen Ausgang eine 1 an. Das entsprcht dem "ersten Schritt" (erste Eingabe eine 1) in dieser Aufgabe beim untersten Flip Flop. q0 ist dann also 1.

Dann wurde in der Vorlesung gezeigt, dass sich am Ausgang nichts ändert, wenn ich den oberen Eingang auf 0 setze, also beide Ausgänge auf 0 sind. Das entspricht in der Aufgabe, wenn der Takt aus ist, also immer zwischen den Eingaben.

Ist der obere Eingang auf 0 und der untere auf 1, dann liegt am oberen Ausgang eine 0 an. Dies entspricht in der Aufgabe eine 0 als Eingang, wie im "zweiten Schritt" beim untersten Flip-Flop zu beobachten (beachte: in der Aufgabe ist der untere Eingang immer der negierte vom Oberen).

Was passiert also im zweiten Schritt (zweite aufeinanderfolgende Eingabe einer 1)?:

Beim unteren Flip-Flop kommt eine 0 zum oberen Eingang und somit automatisch eine 1 beim unteren. Deshalb muss am oberen Ausgang eine 0 anliegen.

Hoffe das hilft dir weiter.

Liebe Grüße,

Adam (Tutor)

EDIT:

Ich habe oben eine Fehler drin, aber kann ihn nicht korrigieren. Verbesserung:

2. Absatz, 2. Zeile muss es "beide Eingänge auf 0" heißen. (Es können nie beide Ausgänge 0 sein :D)

Beantwortet: allgemeines Vorgehen beim Ergänzen von Schaltwerken?

Tue, 22 Sep 2015 07:10:21 +0000

Hallo,

ich versuche das Vorgehen kurz zu beschreiben:

Wichtig ist es hierbei zu verstehen, dass über das Eingangssignal Nullen und Einsen synchron zum Takt geliefert werden. Wie man sieht, haben wir alle folgenden Möglichkeiten (bei dem eine Eins an E anliegt) vorne mit den UND Bausteinen verknüpft:

E=1 und Q=0
E=1 und Q=1
E=1 und Q=2
E=1 und Q=3
E=1 und Q=4

Hinweis:

Q (also q0, q1 und q2) geben binärkodiert die Zahlen 1,2,3 und 4 (also 001, 010, 011 und 100) an. Q gibt also an, wie viele Einsen bereits seit der letzten Null eingelesen wurden. Ist Q=1, endet das bisher eingegeben Wort mit nur einer Eins. Ist Q=2, endet das bisher eingegeben Wort mit genau zwei Einsen. Ist Q=3, endet das bisher eingegeben Wort mit genau drei Einsen. Und ist Q=4, endet das bisher eingegeben Wort mit vier oder mehr Einsen.
Außerdem bitte die Negierungen vor den UND Bausteinen beachten.

Ist das erst mal verstanden, müssen wir nur noch entscheiden, wie wir die RS Flip-Flops setzen. Hierfür bitte ich dich, zu schauen, wie diese funktionieren. Außerdem wichtig ist zu sehen, dass immer nur ein einziges der UND Bausteine durchschalten kann.

Jetzt muss man sich überlegen, was wir an Q anlegen wollen. Dabei sollte man sich jedes UND Baustein einzeln anschauen.

Hier war Q=0 und zusätzlich eine weitere Eins: Also wollen wir Q=1 setzen
Hier war Q=1 und zusätzlich eine weitere Eins: Also wollen wir Q=2 setzen
...

Da uns egal ist, welcher UND Baustein das SET-Signal für das RS FF liefert, können wir diese einfach mit einem OR Baustein verknüpfen. Somit ist die Aufgabe gelöst.

Allerdings kann man sich noch anschauen, was passiert, wenn keine Eins mehr auf E geliefert wird. Hier muss ja logischerweise Q=0 gesetzt werden. Wir sehen, dass alle UND Bausteine sofort nur noch Nullen liefern. Somit werden auch bei allen OR Bausteine auch Nullen geliefert. Alle RS FF bekommen eine 0 auf SET und eine 1 auf RESET. Alle FF werden auf 0 gesetzt, also Q=0 (q0=0, q1=0 und q2=0). Wir befinden uns im Startzustanden und warten nun wieder auf die erste Eins.

Ich hoffe, dass ich helfen konnte und die Aufgabe jetzt klarer wurde.

Grüße

Simon (Tutor)