Aufgabe 1, (25 Punkte):

Transkript

1 ufgabe 1, (25 Punkte): Flip-Flops (FF): a) Konstruieren Sie aus zwei NOR-Gattern ein RS-Flip-Flop, bezeichnen Sie die Eingänge R und S und die usgänge mit Q und Q. b) Ergänzen Sie für Ihre Schaltung in a) die Wertetabelle a) Schaltung b) Wertetabelle R S Q Q Zustand c) Ordnen Sie den folgenden Symbolen die egriffe aus der untenstehenden Tabelle zu, wobei aus jeder Kategorie (Steuerung, Typ) mehrere egriffe gleichzeitig möglich sein können Steuerung Typ nicht taktgesteuert 1 RS - Flipflop taktzustands- / pegel-gesteuert 2 D - Flipflop einflankengesteuert 3 T - Flipflop D zweiflankengesteuert 4 JK - Flipflop E positiv flankengesteuert 5 Master-Slave - Flipflop F negativ flankengesteuert 6 Monoflop 1 / 8

2 d) Was ist mit der folgenden Schaltung realisiert? (bezeichnen Sie möglicht genau).. e) Vervollständigen Sie das Impulsdiagramm der Schaltung aus e). Markieren Sie mit senkrechten Linien besonders wichtige Zeitpunkte. 2 / 8

3 f) Realisieren Sie mit D-Flipflops ein 4-stufiges 1-it Schieberegister (SISO) 3 / 8

4 ufgabe 2 (17 Punkte): Für die Komprimierung von Daten wird häufig die Huffman-odierung eingesetzt. Ein Text soll codiert werden, dabei treten die uchstaben mit folgender Häufigkeit auf: uchstabe D E F Häufigkeit p i a) estimmen Sie die Wahrscheinlichkeit für jeden uchstaben (in Tabelle eintragen) c) Zeichen Sie den Huffman-aum c) estimmen Sie den ode für jeden uchstaben uchstabe E F D odierung d) Wie lautet die Formel für die estimmung der mittleren odelänge? e) estimmen Sie die mittlere odelänge der Huffman-odierung und vergleichen Sie diese mit der odelänge bei konstanter itzahl (ohne Kompression). 4 / 8

5 ufgabe 3 (24 Punkte): Gegeben sei folgende Zustandsübergangstabelle: Takt b hier Wiederholung Die durch die Tabelle definierte Zustandsfolge soll mit Hilfe von drei JK Flip-Flops realisiert werden. a) itte vervollständigen Sie die unten vorbereitete Tabelle für die nsteuerung der J- und K- Eingänge der drei für den Schaltungsaufbau benötigten Flip-Flops. Takt J K J K J K b) itte erstellen Sie für alle Eingänge der JK Flip-Flops KV-Diagramme. J K 5 / 8

6 J K J K c) itte ermitteln Sie für die Eingänge des JK Flip-Flops die DMF und für die Eingänge der Flip- Flops und die KMF. itte markieren Sie Ihre Zusammenfassungen in den KV-Diagrammen aus ufgabenteil b). 6 / 8

7 ufgabe 4 ( 34 Punkte): Folgendes Zustandsübergangsdiagramm soll schrittweise in einer Schaltung umgesetzt werden. x=1 01 x=1 10 x=1 00 x=0 x=0 x=0 11 x=1 x=0 a) Füllen Sie die Übergangstabelle aus. Die Zustandsvariablen sollen q2 und q1 heißen, Zustand Z={q2,q1}. Die Schaltung soll mit D-FlipFlop realisiert werden, die Eingänge heißen D2 und D1. x q2 q1 D2 D1 b) Die Schaltung soll mit D-FlipFlops und einem Verknüpfungsblock VN realisiert werden. Zeichnen Sie das lockschaltbild der Schaltung 7 / 8

8 c) Geben Sie die KV-Diagramme für D2 und D1 an d) Zeichnen Sie im KV-Diagramm die Minterme ein e) Geben Sie die DMF-Gleichungen für D2 und D1 an, die in dem Verknüpfungsblock realisiert werden sollen f) Der Verknüpfungsblock bestehe nur aus zwei 4:1-Multiplexern (keine Inverter oder Gatter). Zeichnen Sie das Schaltbild. 8 / 8