Download Digitaltechnik: Lehr- und Übungsbuch für Elektrotechniker by Klaus Fricke PDF
By Klaus Fricke
In vielen technischen Anwendungen sind Kenntnisse der Digitaltechnik unerl?sslich. Die Mikrocomputertechnik, digitale Regelungen und viele Einrichtungen der Telekommunikation sind ohne die Methoden der Digitaltechnik nicht mehr zu verstehen. Dieses Buch vermittelt die notwendigen Kenntnisse, indem es die Grundlagen der Digitaltechnik bis hin zum Aufbau und der Programmierung einfacher Mikroprozessoren l?ckenlos darstellt. Neben einer soliden theoretischen Grundlage erwirbt der Leser Kenntnisse, die das Verst?ndnis der meisten digitaltechnischen Schaltungen erm?glichen. Beispiele aus der Praxis werden zur Vertiefung herangezogen.
Das Buch entspricht dem Inhalt gleichnamiger Lehrveranstaltungen. Die Darstellung der booleschen Algebra und die verwendeten Symbole entsprechen der geltenden DIN-Norm. Das Buch enth?lt zu jedem Kapitel ?bungsaufgaben, deren L?sungen im Anhang angegeben sind, um das Selbststudium zu erleichtern.
Der Inhalt
Ausf?hrliche Darstellung der Grundlagen der Digitaltechnik: Synthese von Schaltnetzen (Boolesche Algebra, Multiplexer, Code-Umsetzer, arithmetische Schaltnetze), synchrone und asynchrone Schaltwerke (Flipflops, Z?hler, Schieberegister)
Technologien ( anwenderspezifische Schaltungen (ASIC), Speicher)
CAD von digitalen Schaltungen (ABEL)
Grundlagen der Mikroprozessortechnik, Programmieren in Assembler
?bungsaufgaben zu jedem Kapitel mit L?sungen im Anhang
Die Zielgruppen
Ingenieure und Informatiker an Hoch- und Fachhochschulen.
Da zum Verst?ndnis des Buches keine besonderen Vorkenntnisse ben?tigt werden, eignet sich das Buch auch f?r den interessierten Laien.
Der Autor:
Dr.-Ing. Klaus Fricke ist Professor f?r Digitaltechnik und Elektronik an der FH Fulda.
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2 Tri-State-Ausgang Wenn ein Kabel aus Erspamisgründen fiir die wechselseitige Übertragung zwischen mehreren Sendern und Empfängern genutzt werden soll, so verwendet man oft Bussysteme. Um mehrere Bausteine mit ihrem Ausgang an einen Bus anzuschließen, müssen die nicht aktiven Bausteine am Ausgang hochohmig gemacht werden, also vom Bus abgekoppelt werden. Dies geschieht mit einer besonderen Schaltung, welche Tri-State-Ausgang oder auch Three-State-Ausgang genannt wird (abgekürzt TS). Arbeiten mehrere Tristate-Ausgänge auf einen Bus, so darf immer nur ein Ausgang eingeschaltet ("enable") sein, die anderen müssen im hochohmigen Zustand verbleiben.
_. i' Bild 4-11 Zwei Gatter mit Open-Collector-Ausgängen, verschaltet zu einem virtuellen Gatter. Tabelle 4-2 Verhalten der Open-Collector-Schaltung (Bild 4-11) bei positiver und negativer Logik. Positive Logik Negative Logik logisches UND logisches ODER Spannungspegel X2 Xl Y 0 Y 0 1 1 1 0 1 0 1 0 1 L 1 0 0 0 1 1 H 1 1 1 0 0 0 X2 Xl Y X2 Xl L L L 0 L H L H L H H Die Schaltung wird "wired-or" oder "wired-and" genannt und dient der Einsparung von Gattern, besonders wenn Gatter mit vielen Eingängen benötigt werden.
Im Anhang folgt eine tabellarische Zusammenfassung. 1 Grundsätzlicher Aufbau der Symbole Die Symbole haben eine Umrandung, in der sich oben ein Symbol befmdet, welches die grundsätzliche Funktion der Schaltung kennzeichnet (Bild 3-4). In den bisher besprochenen Symbolen waren das die Symbole &, ~l, =1 ,LEine Tabelle über die möglichen Symbole findet man im Anhang. Symbol zur Beschreibung der Schaltung -DD Eingänge DDAusgänge DD- Symbol zur Beschreibung der Ein- und Ausgänge Bild 3-4 Generelle Struktur eines Schaltsymbols Die Eingänge werden in der Regel links, die Ausgänge in der Regel rechts des Symbols angeordnet.