MezData-Logo Creative Commons License 366 Lösungen Button :TI-TECHNOLOGIE: Fragen und Aufgaben

Schaltnetz und Schaltwerk

Erklären Sie den Unterschied zwischen einem Schaltnetz und einem Schaltwerk anhand eines Beispiels.

Ordnen Sie den Begriff Zustandsdiagramm zu.

Schaltsymbole

Zeichnen Sie die Schaltsymbole, Funktionstabellen bzw. Zustandsdiagramme für folgende Bausteine:

  1. Nand
  2. Äquivalenzglied
  3. RS-FlipFlop
  4. Taktpegel gesteuertes D-FlipFlop
  5. Taktflanken gesteuertes D-FlipFlop
  6. T-FlipFlop mit R und S Eingang

Standard Schaltnetze

Erstellen Sie Funktionstabellen und Schaltsymbole zu folgenden Baugruppen:

  1. BCD zu 7 Segmentdecoder
  2. Halbaddierer
  3. Volladdierer
  4. 4 Bit Addierer aus 4 Volladdierern
  5. 3 zu 8 Adressdecoder
  6. 4 fach Multiplexer
  7. 4 Bit -Prüfsummengenerator (Quersumme der Bits)
  8. 2 Bit-Vergleicher mit <, >, =

Entwickeln Sie die Innenschaltungen der Baugruppen mit Standard-Bausteinen und ISP.

Standard Schaltwerke

Entwickeln Sie folgende Schaltwerke aus Standardbausteinen: NOT, AND, OR, D-FlipFlop, usw.

  1. Synchroner Zähler bis 3
  2. Synchroner Zähler bis 10
  3. Frequenzteiler (asynchron) durch 4 mit T-FlipFlops
  4. 4 Bit- Register

Anwendungen

Entwickeln Sie ein Schaltungs-Design (Prinzip-Schaltplan) für folgende Anwendungen.
Sie dürfen Standard-Schaltnetze und Schaltwerke als Module verwenden:

  1. 8 Kanal-Lauflicht
  2. 4 Bit Seriell-Parallelwandler
  3. 4 Bit Parallel-Seriellwandler

Wired AND, Wired OR

Erklären Sie mit Beispielen (Schaltung) und Funktionstabellen die Begriffe Wired AND und Wired OR.
Stellen Sie einen Bezug zu ISPs her!

Computer-Bausteine und Baugruppen

Erklären Sie die folgenden Begriffe und die Funktion der Bausteine/Baugruppen:

    1. CPU: Central Processing Unit, zentrale Verarbeitungseinheit eines Computers
    2. ALU: Rechenwerk, kann Logische Grundoperationen, AND NOT, OR usw. Addieren, Subtrahieren, Shiften, ...
    3. Register: Schnelle Datenspeicher im Prozessor, z.B. für Operanden und Ergebnisse, aber auch für Zeiger und Adressen.
    4. Puffer/Buffer: Leitungs bzw. Bustreiber um einen ausreichenden Strom für die angeschlossenen Komponenten zu liefern
    5. AKKU: Zentrales Datenregister, ältere Prozessoren hatten noch nicht so viele Register sondern nur einen AKKU
    6. ROM: Read Only Memory, Überbegriff für nicht flüchtigen Speicher, der nur gelesen wird
    7. EPROM: Elektrisch programmierbares ROM, konnte durch UV-Licht wieder gelöscht werden.
    8. EEPROM: Elektrisch programmierbares ROM, kann auch Elektrisch wieder gelöscht werden. Byteweises Löschen und Programmieren möglich. Ca. 100.000 Zyklen.
    9. Flash-ROM: Elektrisch programmierbares ROM, kann auch Elektrisch wieder gelöscht werden. Nur Blockweises (z.B. 128 Byte) Löschen und Programmieren. Ca. 1000 Zyklen.
    10. SRAM: Statisches RAM (Random Access Memory). Flip-Flops als Speicher, schnell, braucht in Ruhe kaum Strom, rel. teuer.
    11. DRAM: Dynamisches RAM. Kondensator als Speicher, daher 4 mal weniger Platz pro Zelle wie SRAM, braucht ständig Strom zum Refresh der sich entladenden Speicherkondensatoren. Preiswert.
    12. Parallelport: Ein-Ausgabe-Baugruppe eines Computer-Systems, Information kann paralell, d.h. über mehrere Leitungen gleichzeitig Ein- bzw. Ausgegeben werden.
    13. UART: Universal Asynchronous Receiver- Transmitter, serieller Schnittstellen-Baustein
    14. Oszillator: Taktgenerator
    15. Timer: Wecker der nach einer einstellbaren Zeit einen Interrupt auslösen kann, z.B alle 1/1000. Sekunde
    16. Watchdog Timer: Tote Mann Schaltung, wenn das Programm hängt, wird der Timer nicht zurückgesetzt und löst einen Watchdog-Interrupt aus.

Bus-Timing

  1. Zeichnen Sie ein Timing-Diagramm für einen Lese-Zugriff
  2. Zeichnen Sie ein Timing-Diagramm für einen Schreib-Zugriff

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