Digitale Schaltungstechnik/ Flipflop/ RS-Flipflop/ weiteres

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Einleitung RS-Flipflop Aufbau mit NOR Aufbau mit NAND Blockschaltbild Wahrheitstabelle Impulsdiagramm weiteres Auflockerung Zusammenfassung Taktzustandgesteuertes RS-Flipflop Herleitung Wahrheitstabelle Zusammenfassung Taktzustandgesteuertes D-Flipflop Herleitung Wahrheitstabelle Zusammenfassung Taktflankengesteuertes D-Flipflop Herleitung Wahrheitstabelle Auflockerung Zusammenfassung T-Flipflop Herleitung Wahrheitstabelle Auflockerung bedingtes Toggeln Zusammenfassung JK-Flipflop Herleitung Unterschiede zur RS Zusammenfassung beidflanken gesteuertes JK-Flipflop Herleitung Zusammenfassung Ersatzschaltung Ersatzschaltungen mit JK Flipflop weitere Eingänge

Aufgabe

Bestimmen Sie die Ausgangszustände

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(Hinweis: Die gespeicherte Information bleibt jeweils von Bild zu Bild erhalten)

Setz- und Rücksetzvorrang

Der undefinierte Zustand (1 am R- und am S- Eingang) kann verhindert werden. Dazu muss an einem der Eingänge ein UND-Gatter vorgeschaltet werden, wodurch ein Setz- oder Rücksetzvorrang erreicht werden kann. (dominanter Eingang R oder S)

Setzvorrang	Rücksetzvorrang

Spezifische Gleichung

Bisher haben wir das RS-Flipflop gezeichnet und mit der Wahrheitstabelle analysiert. Nun lernen wir noch eine weitere Darstellung kennen.

Die Gleichung

Bei Setz-Vorrang:

$Q_{n+1}=Q_{n}{\overline {R}}\lor S$

Bei Rücksetz-Vorrang:

$Q_{n+1}={\overline {R}}Q_{n}\lor {\overline {R}}S={\overline {R}}(Q_{n}\lor S)$

Nutzen

Mit der schaltalgebraischen Gleichung für das RS Flipflop hat eigentlich keinen unmittelbaren Nutzen, sondern es ist mehr ein Lehrmittel: Einerseits geht das darum, die Boolesche Algebra um das Speichern zu erweitern, anderseits um das RS-Flipflop aus einer anderen Perspektive zu betrachten.

Ein paar mehr oder weniger gesuchte Anwendungen gibt es aber dennoch:

• die spezifische Gleichung beschreibt sehr Kompakt die Funktion (deshalb oft in Formelbüchern zu finden)
• mit Hilfe der Gleichung kann die Schaltung aufgebaut werden
• mit der schaltalgebraischen Gleichung lässt sich das Flipflop simulieren

Alternative Schaltungen

Wie gesagt, aus der schaltalgebraischen Gleichung lässt sich die Schaltung gewinnen. Machen wir das zum Spass:

Setz-Vorrang
$Q_{n+1}=Q_{n}{\overline {R}}\lor S$ ergibt
Nun ist das ${\overline {R}}$ nicht gerade elegant, also ersetzen wir das durch eine Negation:
Rücksetz-Vorrang
Rückspiegel
Leser mit Elefantengedächtnis wird diese Schaltung verblüffend bekannt vorkommen: In der Einleitung haben wir mit dieser Schaltung experimentiert:
Das Rätsel mit dem Rücksetzen wäre damit gelöst und damit der Kreis geschlossen.