Schaltenetze sogar in Excel

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Volladierer, PD Wikimedia Commons

In dieser Sammlung findet ihr verschiedene Schaltnetze. Dazu gibt es eine Powerpoint-Präsentation. Ein Schaltnetz ist eine Anordnung von Verknüpfungsgliedern, die boolesche Variable (Signale) so verknüpft, dass die Ausgänge zu jedem beliebigen Zeitpunkt ausschließlich von den Werten der Eingänge abhängen.

Den Volladdierer und den 7-Segment-Decoder habe ich auch in Excel gebaut. Warum habe ich das getan. Einfach so, um zu zeigen, dass die Logik von der realen Umsetzung unabhängig ist. Und natürlich, weil ich es kann. 😉 

Für Schaltnetze gelten zwei Bedingungen:
  1. Die Anordnung ist ohne Rückführungen von Ausgängen einer Verknüpfungsstelle auf Eingänge der gleichen oder einer vorhergehenden Stufe.
  2. Zudem werden von Schaltnetzen Laufzeiteffekte der Signale nicht mitberücksichtigt.
Sie bestimmen die Ausgangssignale eindeutig aus der logischen Verknüpfung der Eingangssignale. Verknüpfungssteuerungen benötigen keine Zeit- und Speicherglieder. Damit ist die Reaktion auf Eingangssignale aus dem Prozess unabhängig von vorherigen Zuständen. Also ist jede Verknüpfungssteuerung ein Schaltnetz.

Einfache Schaltnetze können mit den Schaltsymbolen unmittelbar aus der algebraischen Darstellung einer booleschen Funktion erzeugt werden, indem jede logische Verknüpfung durch das entsprechende Symbol 1-zu-1 ersetzt wird.

Oft werden auch die Begriffe Verknüpfungssteuerungen, Parallelsteuerung, Führungssteuerung oder Verriegelungssteuerung benutzt. Da alle diese Steuerungen auf Kombinationen logischer Grundfunktionen beruhen bezeichnet man diese Art der Steuerungen auch als kombinatorische Steuerung. Sieht man eher die Umsetzung in elektronischen Schaltungen, werden die Begriffe Schaltalgebra, Schaltungslogik und Schaltsysteme genutzt.

Übersicht

  1. (du bist hier) Oft müssen Codierungen gewechselt werden: LogicSim Schaltnetze. 
  2. Ohne Zähler läuft nichts: LogicSim Zähler-Schaltungen
  3. Alles hat seine Zeit: Zustandssteuerungen (mit Motorsimlation)
  4. Ampelschaltungen (einfach und mit Kreuzung) mit Zeitschaltungen
  5. Wie schickt man eigentlich Bytes über eine Leitung?
  6. Manches ist einfach rätselhaft: Das Zahlenschloss und das Witzik Rätsel 

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