Schaltwerke

Zusammenfassung

Die durch logische Gatter realisierten Schaltfunktionen (sprich Boolesche Funktionen) liefern Ausgangsfunktionen, die eine direkte algebraische (Boolesche) Abhängigkeit der Ausgangsfunktionen von den Eingangsfunktionen darstellen. Wird eine Eingangssignalkombination zum Zeitpunkt t₀ angelegt, d.h. werden die einzelnen zugeordneten elektrischen Signalwerte zu diesem Zeitpunkt t₀ gültig, so werden die Signalwerte der Ausgangsfunktionen erst zu einem späteren Zeitpunkt t₀+T gültig; erst dann haben sämtliche Ausgangssignale den eingeschwungenen Zustand angenommen. Die Zeitdauer T nennt man Verarbeitungszeit der Gatterschaltung. Welche Werte die Eingangssignale zu irgendeinem Zeitpunkt vor t₀ hatten, spielt dabei für die Ausgangsfunktionen (ab dem gültigen Zeitpunkt t₀+T) keine Rolle. Es handelt sich also um logische Schaltfunktionen ohne Speicherwirkung. Kommt hingegen eine Abhängigkeit der Ausgangsfunktionen von Eingangssignalkombinationen vor dem definierten Zeitpunkt t₀ hinzu, genauer gesagt von Signalkombinationen von früheren gültigen Zeitpunkten t₀-iT, i∈N, so handelt es sich um eine Logikschaltung mit Speicherwirkung oder allgemeiner gesagt mit Gedächtnis. Eine solche Logikschaltung mit einer Speicherfähigkeit früherer Signalkombinationen, die mit als Eingangsvariable verwendet werden können, nennen wir Schaltwerk. In diesem Kapitel werden die wichtigsten elementaren Speicherzellen auf Gatterebene und einige Anwendungen in Zähl- und Synchronisierschaltungen dargestellt.