Für den Entwurf etwas komplizierterer Digitalschaltungen benötigt man eine Wertetabelle.
Um das Erstellen der Wertetabelle für den Aufbau unseres Modulo6 Vorwärts-Rückwärts-Zählers soll es im heutigen Artikel gehen.
Eine Wertetabelle (oder Wahrheitstabelle) für ein Schaltnetz ordnet allen Eingangskombinationen des Schaltnetzes die zugehörigen Ausgangswerte zu.
Unsere Aufgabe ist etwas komplizierter. Wir möchten ein Schaltwerk bauen, dass zyklisch von 0 bis 5 zählt. Währende ein Schaltnetz einfach aus den Eingangskombination die gewünschten Ausgangskombinationen errechnet, durchläuft ein Schaltwerk verschiedene Zustände. Diese Zustände werden gespeichert und erst bei einem neuen Takt wird der Zustand gewechselt.
Mit einem Schaltwerk werden also Automaten realisiert. Genau das, was wir brauchen.
Die Zustände in der Wertetabelle
Hier müssen wir in der Wertetabelle zunächst einmal alle möglichen Zustände auflisten und dann für jeden Zustand entscheiden, in welchen Zustand beim nächsten Takt gewechselt werden soll.
Die erste Aufgabe ist also für jeden Zustand des Folgezustand festzulegen.
Dies zeige ich sehr ausführlich im Video.
Anschließend geht es darum, den Zustandswechsel zu realisieren. Hier kann man die Eigenschaft eines JK-Flipflops nutzen, bei J=1 und K=1 einen Zustandswechsel durchzuführen.
Um einen Ausgang beispielsweise von 0 nach 1 zu schalten, kann man so entweder J=1 und K=0 setzen – damit würde der Ausgang gesetzt werden.
Oder man setzt J=1 und K=1. Damit wechselt der Ausgang (hier von 0 nach 1) und man hat das gleiche erreicht.
Dass man hier 2 Möglichkeiten hat, hilft Dir später bei der Vereinfachung des KV-Diagramms und somit bei der Realisierung der Schaltung.
Aufstellen der Wertetabelle
Im heutigen Video zeige ich zunächst, wie man eine Wertetabelle aufstellen kann und die Folgezustände definiert. Ich gehe auch besonders auf die Zustände ein, die eigentlich nicht erreicht werden können.
Das sind die Zahlen 6 und 7. Der Automat soll ja nur bis 5 zählen. Auch dies werden wir ausnutzen, um später die KV-Diagramme leichter vereinfachen zu können.
Deine Aufgabe
Wie im Video schon angedeutet, gibt es heute eine Hausaufgabe. Du erhälst die Aufgabe, die Wertetabelle um die Einträge für die Flip-Flop-Eingänge zu erweitern.
Hierfür habe ich die Wertetabelle als PDF-Datei vorbereitet, die du ausdrucken und dann ausfüllen kannst.
Bis zum nächsten Mal!
[Dieser Artikel ist Teil der Artikelserie zum Thema Digitaltechnik. Unter folgendem Link erhältst Du einen Überblick über die bereits erschienen Artikel zum Thema Digitaltechnik]