Klausuraufgaben: Flip-Flops
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- Bernhard Wolf
- vor 6 Jahren
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1 Klausuraufgaben: Flip-Flops - Seite 1 Klausuraufgaben: Flip-Flops (1.) Nennen Sie 3 verschiedene Flip-Flops. (2.) Was bezeichnet man bei RS-Flip-Flop als den verbotenen Zustand? (3.) Zeichnen Sie ein RS Flip-Flop welches ausschließlich aus NOR Gates aufgebaut ist! (4.) Ergänzen Sie folgendes Impulsdiagramm für ein T Flip-Flop! (5.) Füllen Sie den Lückentext aus! Der grundlegende RS-Flip Flop hat Eingänge, sie stehen für und. Wenn bei dem RS-Flip Flop alle Eingänge sind, nennt man das den Zustand. Den RS-Flip Flop kann man aus Gates oder Gates bauen. Jeder Flip- Flop kann eine haben diese nennt man und er hat meistens den Buchstaben C. Der Ausgang Q ist der Ausgang von Q.
2 Klausuraufgaben: Flip-Flops - Seite 2 (6.) Notieren Sie die Namen der Flip-Flops anhand der Schaltzeichen! (7.) Warum werden Flip-Flops auch Bistabile Kippstufe genannt? (8.) Bei welchem Flip-Flop findet der sogenannte Verbotene Zustand auf? (9.) Fülle die Wertetabelle eines RS-Flipflops aus: S R Q Q (10.) Ergänzen Sie den Aufbau des JK-Flipflops! (11.) Vervollständigen Sie das Zeitablaufdiagramm eines J-K-Flip-Flops!
3 Klausuraufgaben: Flip-Flops - Seite 3 (12.) Zeichnen Sie ein RS Flip-Flop welches ausschließlich aus NAND-Gates besteht! (13.) Ergänzen Sie die Lücken! -Flipflops sind die Grundlage aller Flipflops, sie haben einen -Eingang mit der Abkürzung S und einen - Eingang mit der Abkürzung R. Es kann aus zwei NOR-Gliedern oder zwei -Gliedern aufgebaut werden. Darauf aufbauend ist das JK-Flipflop, dass den Vorteil hat, dass es den sogenannten -Zustand einnimmt, wenn beide Eingangssignale 1 sind, dabei werden die beiden vorherigen Ausgangssignale ausgegeben. Das JK-Flipflop hat außer den beiden Eingängen J und K noch einen dritten, den sognannten -Eingang. Nur an den jeweiligen Takt- wird überhaupt erst auf die anderen Eingänge geschaut. Auf dem JK-Flipflop aufbauend gibt es noch das -Flipflop, welches nur die Aufgabe hat das Signal zu. (14.) Erläutern Sie zwei wesentliche Unterschiede zwischen RS-FlipFlops und D-FlipFlops! (15.) Im Gegensatz zu anderen FlipFlops kann der JK-FlipFlop toggeln. Was bedeutet das?
4 Klausuraufgaben: Flip-Flops - Seite 4 (16.) Ergänzen Sie den Lückentext! Alle FlipFlops können einen Takteingang haben. Haben Sie diesen, so spricht man von taktgesteuerten FlipFlops. Diese unterscheiden sich aber nochmal in und Ersteres bezieht sich auf den Zustand. Wenn der C Eingang im Regelfall 1 ist, so ist es für den FlipFlop möglich, einen anderen Zustand einzunehmen. Falls der C Eingang aber 0 ist, so wird nur. Durch des Eingangs ist es aber auch möglich, dass beim Takt 0 Veränderungen stattfinden und bei 1 nicht. Das Zweite bezieht sich auf die Taktflanken. Es gibt und Taktflanken, doch ein FlipFlop kann nur auf eine Taktflankenart reagieren. Um einen FlipFlop auf beide Taktflanken reagieren zu lassen, braucht man zwei FlipFlops. Einer davon heißt und der andere. Wichtig bei diesen FlipFlops ist, dass sie ihren Zustand wirklich nur dann verändern, wenn der Eingang von 0 zu 1 oder andersherum wechselt. Auf den Zustand reagieren sie nicht. Die Taktsteuerungen sind nicht immer notwendig, aber manche FlipFlops brauchen diesen, weil sie sonst nur einen Eingang hätten und die Funktionalität als FlipFlop nicht gegeben wäre. Darunter zählen der JK-MS-FlipFlop, der und der
5 Klausuraufgaben: Flip-Flops - Seite 5 (18.) Ergänzen Sie den Lückentext! Flip-Flops sind, welche auf dem Prinzip der basieren. Dadurch können sie Signale weiterhin ausgeben, auch wenn keine mehr anliegt. Der aktuelle Zustand eines Flip-Flops ist also von seinem vorherigen anhängig. Bei der einfachsten Variante, dem RS-Flip- Flop kann es allerdings zu Problemen kommen, sobald beide Eingänge auf stehen. Dieses Problem löst der D-Flip-Flop dadurch, dass der zweite Eingang das gleiche Signal wie der erste erhält, nur.
6 Klausuraufgaben: Explorer - Seite 6 Klausuraufgaben: Flip-Flops-Lösungen (1.) Nennen Sie 3 verschiedene Flip-Flops. D-Flip-Flop, T-Flip-Flop, RS-Flip-Flop (2.) Was ist der verbotene Zustand? Der verbotene Zustand ist, wenn Q und Q beide gleichzeitig versuchen logisch eins zu sein. (3.) Erstellen Sie ein RS Flip-Flop mit NOR Gates. (4.) Ergänzen Sie folgendes Impulsdiagramm für ein T Flip-Flop! (5.) Füllen Sie den Lückentext aus! Der grundlegende RS-Flip Flop hat zwei Eingänge, sie stehen für Set und Reset. Wenn bei dem RS-Flip Flop alle Eingänge eins sind, nennt man das den verbotenen Zustand. Den RS-Flip Flop kann man aus NAND Gates oder NOR Gates bauen. Jeder Flip-Flop kann eine Taktsteuerung haben diese nennt man Clock und er hat meistens den Buchstaben C. Der Ausgang Q ist der negierte Ausgang von Q. (6.) RS-Flip-Flop JK-Flip-Flop T-Flip-Flop (7.) Weil ein Flip-Flop 2 stabile Zustände erreichen und Speichern kann(0 oder 1).
7 Klausuraufgaben: Explorer - Seite 7 (8.) Beim R-S-Flip-Flop (9.) (10.) S R Q Q _ 0 0 Qalt Qalt !! (11.) (12.) Zeichnen Sie ein RS Flip-Flop welches ausschließlich mit NAND-Gates enthält!
8 Klausuraufgaben: Explorer - Seite 8 (13.) Ergänzen Sie den Lückentext! RS-Flipflops sind die Grundlage aller Flipflops, sie haben einen Set-Eingang mit der Abkürzung S und einen Reset- Eingang mit der Abkürzung R. Es kann aus zwei NOR-Gliedern oder zwei NAND-Gliedern aufgebaut werden. Darauf aufbauend ist das JK-Flipflop, dass den Vorteil hat, dass es den sogenannten Toggle -Zustand einnimmt, wenn beide Eingangssignale 1 sind, dabei werden die beiden vorherigen Ausgangssignale vertauscht ausgegeben. Das JK-Flipflop hat außer den beiden Eingängen J und K noch einen dritten, den sognannten Clock-Eingang. Nur an den jeweiligen Takt-flanken wird überhaupt erst auf die anderen Eingänge geschaut. Auf dem JK-Flipflop aufbauend gibt es noch das T-Flipflop, welches nur die Aufgabe hat das Signal zu toggeln. (14.) Erläutern Sie zwei wesentliche Unterschiede zwischen RS-FlipFlops und D-FlipFlops! Der D Flip-Flop kombiniert den R und S Eingang in einem Eingang (D) Er muss taktgesteuert sein Er hat keinen verbotenen Zustand (15.) Im Gegensatz zu anderen FlipFlops kann das JK-FlipFlop toggeln. Was bedeutet das? Umschaltung zwischen zwei Zuständen Der Zustand von Q und Q - wird negiert
9 Klausuraufgaben: Explorer - Seite 9 (16.) Ergänzen Sie den Lückentext! Alle FlipFlops können einen Takteingang haben. Haben Sie diesen, so spricht man von taktgesteuerten FlipFlops. Diese unterscheiden sich aber nochmal in taktzustandsgesteuert und taktflankengesteuert Ersteres bezieht sich auf den Zustand. Wenn der C Eingang im Regelfall 1 ist, so ist es für den FlipFlop möglich, einen anderen Zustand einzunehmen. Falls der C Eingang aber 0 ist, so wird nur gespeichert Durch Negieren des Eingangs ist es aber auch möglich, dass beim Takt 0 Veränderungen stattfinden und bei 1 nicht. Das Zweite bezieht sich auf die Taktflanken. Es gibt positive und negative Taktflanken, doch ein FlipFlop kann nur auf eine Taktflankenart reagieren. Um einen FlipFlop auf beide Taktflanken reagieren zu lassen, braucht man zwei FlipFlops. Einer davon heißt Master und der andere Slave. Wichtig bei diesen FlipFlops ist, dass sie ihren Zustand wirklich nur dann verändern, wenn der Eingang von 0 zu 1 oder andersherum wechselt. Auf den Zustand reagieren sie nicht. Die Taktsteuerungen sind nicht immer notwendig, aber manche FlipFlops brauchen diesen, weil sie sonst nur einen Eingang hätten und die Funktionalität als FlipFlop nicht gegeben wäre. Darunter zählen der JK-MS-FlipFlop, der D-FlipFlop und der T-FlipFlop (18.) Ergänzen Sie den Lückentext! Flip-Flops sind Schaltwerke, welche auf dem Prinzip der Rückkopplung basieren. Dadurch können sie Signale weiterhin ausgeben, auch wenn keine Ladung mehr anliegt. Der aktuelle Zustand eines Flip-Flops ist also von seinem vorherigen Zustand anhängig. Bei der einfachsten Variante, dem RS-Flip- Flop kann es allerdings zu Problemen kommen, sobald beide Eingänge auf 1 stehen. Dieses Problem löst der D-Flip-Flop
10 Klausuraufgaben: Explorer - Seite 10 dadurch, dass der zweite Eingang das gleiche Signal wie der erste erhält, nur negiert.
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