Untitled
Untitled
Untitled
Erfolgreiche ePaper selbst erstellen
Machen Sie aus Ihren PDF Publikationen ein blätterbares Flipbook mit unserer einzigartigen Google optimierten e-Paper Software.
26 Grundlagen der digitalen Schaltungstechnik<br />
an, ob er jemals beUitigt worden ist. Die<br />
Gegenstande der Gruppe 2 jedoch haben<br />
ein »Gedachtnis«. Wenn man den Schalter<br />
betatigt, bleibt das Licht solange eingeschaitet,<br />
bis er erneut betatigt wird.<br />
Ebenso bleibt die Kugelschreibermine solange<br />
im eingezogenen Zustand, bis sie<br />
herausgedruckt wird. AnschlieBend verbleibt<br />
sie in dem neuen Zustand.<br />
Diese Eigenschaft kann man mit einem<br />
einzigen Ie 7400 nachbilden. Wir schauen<br />
uns dazu die ruckgekoppelte Schaltung<br />
nach Bild 1.12 an. Ruckgekoppelt heiBt<br />
sie, weil zwei Leitungen yom Inneren der<br />
Schaitung wieder auf zwei Eingange zuruckgefUhrt<br />
werden. Diese RuckfUhrung<br />
ist auch verantwortlich fUr ihr Speicherverhalten.<br />
.... --�Q<br />
..<br />
Bild 1.12: RS-Flipflop aus NANOs 74LSOO<br />
Uberlegen wir uns einmal theoretisch, was<br />
in der Schaltung vorgeht. In Gedanken<br />
schlieBen wir den Taster T1 und legen damit<br />
LOW an den entsprechenden Eingang.<br />
Unabhangig davon, welche logische Span<br />
nung am anderen Eingang des NAND<br />
Gatters liegt, wird Q sofort auf HIGH gehen.<br />
Das konnen wir aus Tabelle 1.3 ablesen.<br />
Der erste Eingang des zweiten<br />
NAND-Gatters ist mit Q verbunden und<br />
also eben falls HIGH. Der zweite Eingang<br />
bleibt unbeschaltet, und damit (wie wir<br />
schon weiter oben gesehen haben) sowieso<br />
HIGH. Somit wird Q LOW.<br />
Dieser Zustand bleibt auch erhaiten, wenn<br />
T1 wieder geOffnet wird. Der LOW-Zu<br />
stand an Q zwingt Q, im HIGH-Zustand<br />
zu bleiben. Der andere Ausgang verharrt<br />
dagegen auf LOW. Man kann sagen, Q ist<br />
gesetzt worden.<br />
SchlieBt man nun T2, so wird die Sache<br />
umgekehrt. Unabhangig davon, welch en<br />
Zustand Q hatte, geht Q auf HIGH, Q<br />
dagegen wird auf LOW gezwungen. Man<br />
kann auch sagen, Q wird ruckgesetzt.<br />
Auch dieser Zustand bleibt stabil, wenn<br />
beide Taster wieder geoffnet sind.<br />
Die Schaltung hat also zwei stabile Zustande.<br />
Sie kippt entweder in den einen<br />
oder in den anderen. Daher wird sie lautmalerisch<br />
auch Flipflop genannt, eine Bezeichnung,<br />
die offensichtlich noch aus der<br />
Zeit der Relaisschaltungen stammt. In diesem<br />
Fall handelt es sich urn ein Setz<br />
Rucksetz-Flipflop.<br />
1.4.2 Ein Flipflop als prellfreier Ta ster<br />
Bei der Betatigung einfacher Taster kann<br />
es vorkommen, daB die Kontakte prellen.<br />
Dann entsteht eine Signalabgabe nach<br />
Bild 1.13. Hier wurde die Spannung in Abhangigkeit<br />
von der Zeit (t) in einem sogenannten<br />
Zeit- oder Impulsdiagramm<br />
aufgetragen. Dabei schreitet die Zeit von<br />
links nach rechts fort. Man sieht, daB die<br />
Spannung sprunghaft von LOW nach<br />
HIGH ansteigt und dort bleibt, bis der Taster<br />
losgelassen wird. Den realen Spannungsverlauf<br />
zeigt das untere Diagramm:<br />
Es entstehen einige Spannungssprunge,<br />
bis der erwartete Wert dauerhaft eingenom<br />
men wird. Obwohl man nur einen Im-