allgemeines Vorgehen beim Ergänzen von Schaltwerken?

Question

Könnte mir bitte jemand das Vorgehen beim Ergänzen des Schaltwerks erklären? Wie ist denn die Denkweise bzw. wie fange ich an?

(Zur eindeutigen Bezeichnung könnten die Farben aus den Lösungsfolien der Übung benutzt werden)

 

Answer 1

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:

1. E=1 und Q=0
2. E=1 und Q=1
3. E=1 und Q=2
4. E=1 und Q=3
5. 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.

1. Hier war Q=0 und zusätzlich eine weitere Eins: Also wollen wir Q=1 setzen
2. Hier war Q=1 und zusätzlich eine weitere Eins: Also wollen wir Q=2 setzen
3. ...

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)