KV-Diagramm

In dem heutigen Video von mg-spots geht es um die Planung einer Digitalschaltung.

Zur Planung einer Digitalschaltung gehört das Erstellen einer Verknüpfungsschaltung.

Das prinzipielle Vorgehen bei der Erstellung einer Verknüpfungsschaltung lässt sich in 4 Schritte zusammenfassen.

1. Das Erstellen der Wertetabelle gemäß der Aufgabenstellung

2. Ermittlung der Schaltungsgleichung aus der Wertetabelle

3. Vereinfachung (Minimierung, Optimierung) der Schaltungsgleichung

4. Erstellung der Schaltung auf Basis der minimierten Schaltungsgleichung

Das Vereinfachen der Schaltung lässt sich mit Hilfe der bekannten Rechenregeln der Schaltalgebra durchführen. Bei einfachen Termen ist dies gut möglich.

Wenn die Terme jedoch komplizierter werden, kann auf ein anderes Verfahren zurückgegriffen werden, mit dem man

schneller

sicherer und

einfacher

Terme vereinfachen kann.

Um dieses Verfahren geht es in diesem Artikel und dem zugehörigen Video.

Das KV-Diagramm (Karnaugh-Veitch-Diagramm)

Ein KV-Diagramm ist eine andere Schreibweise für die Wertetabelle.

Ein KV-Diagramm ist eine rechteckige Anordnung mit genau so vielen Feldern, wie die Wertetabelle Zeilen hat.

Jedes Feld des KV-Diagramms ist einer Zeile der Wertetabelle zugeordnet, so dass die eine Darstellung immer in die andere Darstellung überführt werden kann.

Im Video wird zunächst gezeigt, wie ein einfaches KV-Diagramm mit zwei Variablen aufgebaut ist und wie die einzelnen Werte aus der Wertetabelle in das KV-Diagramm überführt wird.

Erstellen der Schaltungsgleichung aus dem KV-Diagramm

Aus dem KV-Diagramm kann anschließend auf sehr einfache Art und Weise die zugehörige Schaltungsgleichung ermittelt werden.

Wie das genau funktioniert, zeigt Herr Wagener in dem Video.

KV-Diagramme mit mehreren Eingangsvariablen

Größere KV-Diagramme entstehen durch das Umklappen der einfachen KV-Diagramme.
Deshalb sind gegenüberliegende Felder eines KV-Diagramms benachbart.

Dies kann man bei der Erstellung der Schaltungsgleichungen nutzen, indem man gegenüberliegende „1“ zusammenfassen kann.

Herr Wagner zeigt dies bei einem KV-Diagramm mit 3 Eingangsvariablen und einem weiteren KV-Diagramm mit 4 Variablen.

Tipps und Regeln für die Arbeit mit KV-Diagrammen

Am Ende des Videos gibt Herr Wagner noch 7 Tipps für die Arbeit einige Tipps und Regeln für die Arbeit mit KV-Diagrammen

Jetzt aber zu Video.

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