Franzis Ingenieur-Elektronik. Jan Hendrik Jansen. Anwendung digitaler Bausteine. Beispiele komplexer Teilschaltungen aus digitalen Bausteinen

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1 Franzis Ingenieur-Elektronik Jan Hendrik Jansen Anwendung digitaler Bausteine Beispiele komplexer Teilschaltungen aus digitalen Bausteinen Mit 258 Abbildungen Franzis

2 1 Verdrahtungstechniken und Verbindungssysteme Einleitung Verbindungssysteme für experimentelle Zwecke Verteilung von Speisespannung und Erde auf einer Platine mit Hilfe von Sammelschienen ' Mehrschicht-Platinen und doppelseitig bedruckte Platten Das Europa-Bausystem Steckverbindung zwischen den Rahmengestellen und Verbindungssysteme zur Außenwelt Das Piercing" Steckverbindersystem IDC Leistungs-Steckverbindungen Glasfaser (optical fibers) , Brechung von Lichtstrahlen Aufbau der Glasfaser Fasertypen Lichtstreuung und Absorption..., Qualität der Glasfaser Glas gegen Kunststoff Koppelelemente für Glasfasern Lichtemitter und Lichtempfänger Signalverzweigung bei der Glasfaserkommunikation 54 2 Logische Schaltungen und deren Verwendungsbereiche - kombinatorische Logik Einleitung Messen an logischen Schaltungen Die Verwendung eines Oszilloskops beim Messen an digitalen Schaltungen Anzeige logischer Spannungswerte mittels lichtemittierender Dioden (LED) Testklemmen zum Messen an DIL-Anschlüssen Langsamer Clockoszillator mit NE Montagematerial für praktische Versuche Stabilisierte + 5 V-Spannungsversorgung zur Speisung einer digitalen Schaltung Einzelne und kombinatorische Funktionen mit UND-, ODER-, NAND- und NOR-Schaltungen 78

3 2.10 Der SN74LS00N zur Realisierung einer NAND-Funktion für H und einer NOR- Funktion für L Der SN74LS00N als einfache Dekodierschaltung Zwei NAND-Schaltungen aus dem SN74LS00N als Flip-Flop geschaltet UND-Schaltungen - Vermehrung von Eingängen SN74LS02N (SN7402N) zur Realisierung einer NOR-Funktion für H und einer NAND-Funktion für L Zwei NOR-Schaltungen aus dem SN74LS02 als Flip-Flop geschaltet ODER-Schaltungen - Vermehrung von Eingängen Schalter mit nachschwingfreien Ausgangssignalen in beiden Polaritäten Diodenmatrix zum Umsetzen eines Schaltvorganges in einen binären Code - Kodierschaltung Kodierschaltung von dezimal nach binär, erhalten durch ODER-Funktionen fürl Das Übernehmen binärer Information (Zahlen) in Flip-Flop-Register Mustergenerator zur Erzeugung von Zeitsignalen Beispiele zur Erzeugung von Zeitsignalen TTL mit offenem Kollektorausgang Totem-pole mit Three-state-Ausgang Bus-Puffertore, Sendeempfänger, Transceiver Schaltung zum Umsetzen paralleler Information in serielle Form Kombinatorische Funktionen mit UND-ODER-NICHT-Schaltungen Selektoren, Kanalwähler, Multiplexer Ein einfacher Kanalwähler mit SN745IN Praktischer Einsatz eines Kanalwählers am Eingang eines aus Flip-Flops bestehenden Registers Doppelter Kanalwähler in MSI Exklusive ODER-Schaltung, logischer Addierer und Vergleichsschaltung (Comparator) Vergleichsschaltungen mit UND-ODER-NICHT-Schaltungen Vergleichsschaltung mit 3 x 74LS01N und einer verdrahteten ODER-Funktion Dekodierschaltungen Abhängigkeitsnotierung bei kombinatorischen Funktionen Darstellung kombinatorischer Funktionen in Flußdiagrammen Schnelle CMOS-74HC-Serie Einige Eigenschaften der 74HC-Bausteine Speicherelemente Einleitung RS-Flip-Flop Einseitiges und doppelseitiges Einlesen eines RS-Flip-Flops 151 8

4 3.4 4-bit-Register aus RS-Flip-Flops mit einseitiger Einlesung Aufsetzzeit, Haltezeit, Freigabezeit und Übernahmezeit Multiplett oder mehrfache Speicherschaltung SRT-Flip-Flop * Symbolik für die verschiedenen Typen von SRT-Flip-Flops mit Steuereingang JK-Flip-Flop Untersuchung eines aus NAND-Schaltungen zusammengesetzten JK-Flip-Flops Flanken- und Impulstriggerung bei einem JK-Flip-Flop Die Begriffe Eingabefaktor, Aufsetzzeit und Haltezeit bei JK-Flip-Flops Binärzähler mit zwei JK-Flip-Flops D-Flip-Flop D-Flip-Flop, aus NAND-Schaltungen zusammengestellt Flankengetriggertes D-Flip-Flop." Zweiteiler mit flankengetriggertem D-Flip-Flop Vierteiler mit flankengetriggerten D-Flip-Flops Schieberegister mit flankengetriggerten D-Flip-Flops Verwendung von D-Flip-Flops in Schieberegistern Ein-und Ausgaberegister mit D-Flip-Flops Übersicht über die Steuersymbolik für Speicherelemente gemäß IEC Zähler und Frequenzteiler Einleitung Binäre Zählerschaltungen Synchronisierter Binärzähler Dekadenzähler, Modulo-10-Zähler oder Zehnteiler Synchronisierter Dekadenzähler Vorwärts und rückwärts zählen Zähler mit Programmiereingängen Kaskadenschaltungen binärer und binär-dezimaler Zähler Johnsonzähler Gray-Code-Zähler mit SRT-Flip-Flops Steuerkreise, Steuereinheiten, TCR's Binär- und Dekadenzähler aus dem TTL-Programm Synchronisierte Zähler aus dem TTL-Programm IEC-Symbolik für Zähler-und Teilerschaltungen Praktische Zähler-und Teilerschaltungen Zehnzähler mit Anzeige Sechzehnzähler mit Zifferanzeige Taktgenerator mit Sechzehnzähler und Dekodierschaltung Sechzehnzähler zur Erzeugung eines einmaligen Signals mit präziser Zeitdauer. 257

5 4.20 Eichgenerator mit Eichpunkten auf einem Raster von 10,100 und 500 khz Frequenzmesser für einen KW-Empfänger Programmierung des Frequenzmessers Hf-Kopplung mit dem Empfänger Programmierbare Johnsonzähler zur Frequenzsynthese-Verwendung Programmierung der Zähler Digitaler Abstimmer basierend auf Frequenzsynthese Entwurf eines digitalen Uhrwerks mit binären Zählern Der Minuten-und Stundenzähler Das Richtigstellen der Digitaluhr Das Ablesen der Uhrzeit Der elektronische Wecker Register Einleitung Verwendung von Registern Register in einem Mikroprozessor Informationsübertragung zwischen Registern untereinander sowie zwischen Registern und anderen Datenquellen Serielle Informationsübertragung zwischen Registern Register mit adressierbaren Flip-Flops First-in-first-out-Register(FIFO) Last-in-first-out-Register(LIFO) Parallelregister für 4 und 8 bits Register mit Eingangsselektion Register mit Datenfreigabe-Eingang und Three-state-Ausgang bit-Register mit Three-state-Ausgängen und Taktselektion Schieberegister Die Kaskadenschaltung von Schieberegistern Schieberegister mit seriellen und parallelen Eingängen bzw. Ausgängen bit-Universalschieberegister mit serieller und paralleler Ein- und Ausgabe und Three-state-Ausgängen Registergruppen in einem DIL Register mit adressierbaren Flip-Hops, Typ 74LS Lange Schieberegister Umlaufendes Licht mit Schieberegister und LED-Anzeige Abtasten von Datensignalen-Sampling, Strobing IEC-Symbolik für Register im allgemeinen Übersicht erhältlicher Register in TTL 329 Sachverzeichnis