Digitaltechnik: Grundlagen

Inhalt

1. Einleitung
1.1 Begriffsdefinitionen
1.2 Vor- und Nachteile der Digitaltechnik
1.3 Digitale / Binäre Signale

2. Mathematische Grundlagen
2.1 Die boolesche Funktion
2.1.1 Alle Funktionen einer Variablen
2.1.2 Alle Funktionen zweier Variablen
2.1.3 Funktionen von n Variablen
2.2 Boolesche Algebra
2.2.1 Ein Axiomsystem
2.2.2 Wichtige Rechenregeln
2.3 Dualzahlen
2.3.1 Umwandlung von Dualzahlen
2.3.2 Rechenoperationen mit Dualzahlen
2.3.2.1 Duale Addition
2.3.2.2 Duale Subtraktion
2.3.2.3 Duale Multiplikation
2.3.2.4 Duale Division
2.3.3 Definition von positiven und negativen Dualzahlen

3. Codierungsverfahren
3.1 Der BCD Code
3.2 Der Zählcode
3.3 Der 1 – aus – 10 – Code
3.4 Der 3 – Exzeß – Code
3.5 Der Aiken – Code
3.6 Der Gray – Code
3.7 Der Libaw-Craig-Code (Johnson-Code
3.8 Der ASCII – Code

4. Darstellung, Synthese und Analyse boolescher Funktionen
4. 1 Spezielle Diagramme
4.1.1 Venn – Diagramme
4.1.2 Karnaugh – Diagramme (K(V)-Diagramme
4.2 Spezielle Terme
4.2.1 Konjunktionsterme
4.2.2 Disjunktionsterme
4.3 Zweistufige Normalformen
4.3.1 Disjunktive Normalform (ODER-Normalform
4.3.2 Konjunktive Normalform (UND-Normalform
4.4 Vereinfachung nach Quine und McCluskey
4.4.1 Spaltendominanzprüfung
4.4.2 Zeilendominanzprüfung

5. Optimierung von Schaltnetzen
5.1 Verwendete Schaltgatter in der Digitaltechnik
5.1.1 AND und NAND Gatte
5.1.2 OR und NOR Gatte
5.1.3 Inverte
5.1.4 Äquivalenzelemen
5.1.5 Antivalenzelemen
5.2 Verknüpfung logischer Gatte
5.2.1 Gatter mit mehreren Eingängen
5.2.2 Verknüpfung mehrerer Gatte
5.2.3 Substitution durch NOR- oder NAND-Verknüpfungen

6. Schaltungsentwurf digitaler Schaltungen
6.1 Aufbau einer Wechselschaltung
6.2 Aufbau einer 2-aus-3-Schaltung

7. Flip – Flop – Schaltungen
7.1 Allgemeine Vereinbarungen für Flip-Flops
7.1.1 Darstellung und Funktionsweise
7.1.2 Statische und dynamische Betrachtung
7.2 Das zustandgesteuerte RS / SR Flip-Flop
7.3 Das taktzustandgesteuerte RS / SR Flip-Flop
7.4 Das taktflankengesteuerte RS / SR Flip-Flop
7.5 Das JK Flip-Flop
7.6 Das T Flip-Flop
7.7 Das D Flip-Flop
7.8 Taktsteuerung und Rücksetzen von Flip-Flops

8. Register- und Speicherschaltungen
8.1 Flip-Flop Speiche
8.1.1 Der Wortspeicher (Register
8.1.2 Das Schieberegiste
8.1.2.1 Schieberegister mit serieller Eingabe
8.1.2.2 Ringregister mit serieller Eingabe
8.1.2.3 Schieberegister mit paralleler Eingabe
8.2 Zählerschaltungen
8.3 Entwurf von Zählschaltungen
8.3.1 Entwurf eines synchronen 8-4-2-1-BCD-Zählers
8.3.2 Entwurf eines synchronen 3bit-Zählers

9. Rechenschaltungen
9.1 Der Halbaddiere
9.2 Der Volladdiere
9.3 4bit Parallel-Addierschaltung
9.4 4bit Seriell-Addierschaltung
9.5 Carry-look-ahead-Addiere
9.6 Subtraktionsschaltung

10. Digitale Auswahl- und Verbindungsschaltungen
10.1 Multiplexer und Demultiplexe
10.2 2x4-Bit zu 4-Bit Datenselekto
10.3 Komparatorschaltung
10.4 DA- und AD-Wandle
10.4.1 Digital – Analog – Wandle
10.4.2 Analog – Digital – Wandle
10.5 Encoder- /Decoderschaltungen

11. Die Automatentheorie
11.1 Analyse der Verhaltensweise eines Automaten
11.1.1 Graphen eines Automaten
11.1.2 Die Automatentafe
11.1.3 Das Programmablaufdiagramm
11.2 Entwurf eines Fahrkartenautomaten

Formelsammlung zur Digitaltechnik

Tabellenverzeichnis

Abbildungsverzeichnis

Literaturverzeichnis