Technische Grundlagen der Informatik
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„<strong>Technische</strong> <strong>Grundlagen</strong> <strong>der</strong> <strong>Informatik</strong> (TGI)“<br />
Prof. Dr. R. Latz<br />
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functions ) genannt, da sie die Eingangswerte für die Flip-Flops<br />
liefern, und daher bei Schaltvorgängen Än<strong>der</strong>ungen am Ausgang<br />
<strong>der</strong> Flip-Flops hervorrufen.<br />
9.) Die Ausgangswahrheitstabelle ist aufzustellen.<br />
10.) Die Ausgangsschaltfunktion ist aus <strong>der</strong> Ausgangswahrheitstabelle<br />
herzuleiten.<br />
11.) Der Zustandsautomat ist in einem Schaltplan darzustellen. Dazu<br />
sind die Schaltfunktionen in die entsprechenden Schaltnetze zu<br />
übertragen, und es sind die Speicherglie<strong>der</strong> und alle Verbindungen<br />
zu zeichnen.<br />
Bei <strong>der</strong> Codierung <strong>der</strong> Zustände werden die vorkommenden Zustände mit<br />
binärwertigen Ausdrücken bezeichnet. Mehrere unterschiedliche<br />
Codierungsmöglichkeiten werden angewendet:<br />
● Durchnummerierende, binäre Codierung: Bei dieser Codierung<br />
werden die Zustände einfach <strong>der</strong> Reihe nach durchnummeriert. Für n<br />
Zustände werden dann log 2 (n) Flip-Flops benötigt.<br />
● Benachbarte, binäre Codierung: Bei dieser Codierungsart wird die<br />
Codierung eines Zustandes und seines Folgezustandes <strong>der</strong>art gewählt, dass<br />
sich <strong>der</strong> Wert möglichst nur bei einer Bitposition än<strong>der</strong>t (z.B. Gray-Code ).<br />
Dies führt zu einem geringeren Schaltungsaufwand.<br />
● One-Hot-Codierung: Bei dieser Codierungsart wird jedem Zustand<br />
eine eigene Bitposition zugeordnet. Dadurch wird jedem Zustand ein<br />
eigenes Flip-Flop zugeordnet. Dies führt zu einfachen, leicht nachzuvollziehenden<br />
Übergangsschaltnetzen, die kurze Schaltzeiten ermöglichen.<br />
● Ausgangssignalbezogene Codierung: Bei dieser Codierungsart wird<br />
die Codierung auf die benötigten Ausgangssignale abgestimmt. Diese<br />
findet z. B. beim Medwedjew-Automaten Anwendung.<br />
Synthese eines einfachen Moore-Automaten<br />
Die einzelnen Synthese-Schritte sollen anhand <strong>der</strong> Synthese eines Modulo-<br />
6-Aufwärtszählers verdeutlicht werden. Mit einem asynchronen Reset R<br />
soll <strong>der</strong> Zähler in den Ausgangszustand , den Zustand Zahl null, gebracht<br />
werden können. Mit einem Eingangssignal C ( Count-Enable ) soll eine<br />
Zählerfreigabe erfolgen. Die Zustandsmenge entspricht den sechs Zahlen 0<br />
Seite 7 - 9<br />
© R. Latz
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