Übungen zu Schaltwerken
Aufgabe 1 - Ampelsteuerung
Die im untenstehenden Simulator gezeigte Ampelsteuerung soll um eine Fußgängerampel erweiteret werden: 
Zustandsdiagramm des Ampelsystems: 
Die Zustandsübergänge erfolgen durch den Takt automatisch nach einer festgelegten Zeit. Die Fußgängerampel ist also keine Bedarfsampel, sondern eine Ampel, die automatisch auf grün schaltet - auch dann, wenn keine Fußgänger an der Ampel stehen.
Zustandsdiagramm des Ampelsystems: Die Zustandsübergänge erfolgen durch den Takt automatisch nach einer festgelegten Zeit. Die Fußgängerampel ist also keine Bedarfsampel, sondern eine Ampel, die automatisch auf grün schaltet - auch dann, wenn keine Fußgänger an der Ampel stehen. - Ergänze folgende Tabelle:
| rot (Fußgänger) | grün (Fußgänger) | ||
|---|---|---|---|
| 0 | 0 | 1 | 0 |
| 0 | 1 | ||
| 1 | 0 | ||
| 1 | 1 |
- Stelle anhand der Tabelle zwei Schaltterme auf: einen Schaltterm für die rote Lampe der Fußgängerampel, einen Schaltterm für die grüne Lampe.
- Vereinfache die beiden Schaltterme mit dem folgenden Programm:
Schaltterm eingeben:
(not a and b and not c) or (a and b and not c)
vereinfachter Schaltterm (disjunktive Form):
vereinfachter Schaltterm (konjunktive Form):
Wahrheitstabelle:
- Ergänze im folgenden Simulator das Übergangsschaltnetz für die Fußgängerampel. Dazu musst du die beiden Schaltterme aus c) in Schaltnetze übersetzen.
Tipp: Die beiden FlipFlops geben auch die negierten Werte
Projektname:
Ampelsteuerung *
Gatter
AND
OR
NOT
Ein- und Ausgabe
Schalter
LED
Flipflops
D MS 2 Flanken
Darstellung
Textfeld
Zoom: 100% X: 0 Y:0
Aufgabe 2 - Runter/Hoch-Zähler
- Im folgenden Simulator ist das Schaltnetz sub1 (kurz: s1) eingebunden. Probiere das Schaltnetz aus und beschreibe seine Aufgabe.
- Baue im folgeden Simulator einen Zähler auf, der sowohl vorwärts als auch rückwärts zählen kann. Der Zähler soll eine Eingabeleitung besitzen:
- Falls die Eingabeleitung den Wert 0 hat, soll der Zähler rückwärts zählen.
- Falls die Eingabeleitung den Wert 1 hat, soll der Zähler vorwärts zählen.
Projektname:
down_up_counter *
Gatter
AND
OR
NOT
Ein- und Ausgabe
Schalter
LED
Binärdisplay
Schaltnetze
Multiplexer
Flipflops
D MS 2 Flanken
Darstellung
Textfeld
Module
sub1
add1
Module
sub1
Zähler
add1
gewähltes Modul:
Abkürzung:
Eingänge
Ausgänge
Zoom: 100% X: 0 Y:0
Aufgabe 3 - Garagentor
Ein Garagentor wird über einen Schalter gesteuert:
- Zunächst steht das Garagentor. Drückt man den Schalter, fährt das Garagentor nach oben.
- Drückt man den Schalter erneut, bleibt das Garagentor stehen. (Falls das Garagentor oben angekommen ist, wird der Schalter automatisch betätigt, so dass das Tor stehen bleibt.)
- Drückt man den Schalter erneut, fährt das Garagentor nach unten.
- Drückt man den Schalter erneut, bleibt das Garagentor stehen. (Falls das Garagentor unten angekommen ist, wird der Schalter automatisch betätigt.)
- Drückt man den Schalter erneut, fährt das Garagentor wieder nach oben.
- ...
- Ergänze das folgende Zustandsdiagramm:
- Im folgenden Simulator befindet sich bereits in Zähler. Erweitere diesen Zähler zu einem Schaltwerk, das folgende Ausgangsleitungen besitzt:
- Eine Leitung, die genau dann 1 ist, während das Tor nach oben fährt. (Diese Leitung könnte man zur Steuerung des Motors verwenden.)
- Eine Leitung, die genau dann 1 ist, während das Tor steht. (Diese Leitung könnte man für eine Kontrollampe verwenden.)
- Eine Leitung, die genau dann 1 ist, während das Tor nach unten fährt. (Diese Leitung könnte man zur Steuerung des Motors verwenden.)
Projektname:
Garagentor *
Gatter
AND
OR
NOT
Ein- und Ausgabe
Schalter
LED
Binärdisplay
Flipflops
D MS 2 Flanken
Darstellung
Textfeld
Module
add1
Module
neues Modul
add1
gewähltes Modul:
Abkürzung:
Eingänge
Ausgänge
Zoom: 100% X: 0 Y:0
