Hallo zusammen,
ich habe ein Problem und zwar habe ich in Digitaltechnik bei einem
Aufgabentyp Probleme. Wir sollen eine Gatterschaltung skizieren die z.B.
die Funktion eines Getränkeautomaten beschreibt.
Ich würde dabei gerne systematisch vorgehen, d.h. Variablen definieren
und dann die Funktion aufstellen um dann die kombinatorische Schaltung
zu skizieren. Ich habe mit sowas noch wenig Erfahrung. Über Anregungen
würde ich mich freuen.
Problem: Skizieren Sie eine Gatterschaltung die folgende Funktion eines
Getränkeautomaten realisiert:
Ausgabe der Getränke Cola oder Fanta
Ausgabe nur wenn:
- Getränk vorgewählt,
- Geld vorhanden,
- Geldrückgabe nicht betätigt.
Bitte berücksichtigen Sie dass nach der Ausgbabe eines Getränkes wieder
neues Geld für die nächste Ausgabe benötigt wird.
Danke!
Das dürfte tatsächlich eine Hausaufgabe sein, nur denke ich, dass sich
doubelx die Aufgabe nur doch nicht so leicht macht, dass er von dir die
Aufgabe vorgekaut haben möchten. Zumindest seine Art der Fragestellung
lässt Deine harte Interpretation nicht zu.
Vielleicht hilft folgender Ansatz weiter:
Der Getränkeautomat arbeitet wie jede Maschine nach dem EVA Prinzip
(Eingabe - Verarbeitung - Ausgabe)
Du machst dir klar was für Eingabe-Elemente an deinem Automaten
vorhanden sind.
- Gelderkennungseinheit
- Auswahltaster (Getränkt A, Getränkt B ....)
- Kontakte die feststellen ob überhaupt noch Getränke vorhanden sind.
- usw.
Dann kommt die Frage der Ausgabeelemente
- Magnete die eine Flasche aus dem Vorratsschacht lösen
- Magnete die eine Entnahmeklappe entriegeln
- Signallampen (Getränkt A leer usw.)
- usw.
Zwischen der Eingabe und der Ausgabe sitzt die Verarbeitung. In deinem
Fall soll dies wohl eine verdrahtete logische Schaltung sein, aber auch
mit einem Mikrocontroller wird es nicht anders.
Eine Möglichkeit besteht im aufstellen einer Wahrheitstabelle die
beschreibt, bei welchen Eingangskombinationen was an den Ausgängen
passieren muss. Aus dieser Tabelle lässt sich dann die logische
Schaltung recht einfach realisieren in dem du entweder die Schaltung
direkt herauslesen kannst (sind halt UND, ODER, NICHT Schaltungen) oder
du stellst die Funktionsgleichungen auf, minimierst diese und bildest
daraus deine Schaltung. Da solltest du mal nach "Oder Normalform,
KV-Diagramm" suchen.
Viel Erfolg
Transi
Nein, ich hatte mich schon bemüht, bin aber noch nicht zu einer Lösung
gekommen.
Ich habe zu Hause auch einfach irgendwie drauflos probiert. Wie man
systematish an so was rangeht weiß ich nicht. Wenn ich wüsste wie die
Gleichung aussieht, könnte ich die Schaltung zeichnen, nur wie komme ich
auf die Gleichung?
OK, das Hanbbuch zum Logicus ist schon eine Hilfe.
Ihr sollt mir keine Lösung präsentieren, sondern den Lösungsansatz!
Also die Variablen müssten dann so lauten:
T1: Taster Cola
T2: Taster Fanta
M: Geld vorhanden
R: Geldrückgabe
A1: Ausgabe Geld
A2: Ausgabe Cola
A3: Ausgabe Fanta
Ich mach dann in der Mittagspause weiter.
Sieht doch schon ganz gut aus.
Als nächstes stellst Du für jede Ausgangsgröße eine Wahrheitstabelle
auf.
So mal ganz auf die Schnelle sieht es für den Ausgang A2 (Cola soll
ausgegeben werden) so aus:
T1 T2 T3 M A2
0 0 0 0 0
0 0 0 1 0
0 0 1 0 0
0 0 1 1 0
0 1 0 0 0
0 1 0 1 0
0 1 1 0 0
0 1 1 1 0
1 0 0 0 0
1 0 0 1 1
1 0 1 0 0
1 0 1 1 0
1 1 0 0 0
1 1 0 1 0 (1)*
1 1 1 0 0
1 1 1 1 0
Du hast vier Eingänge und somit gibt es 16 mögliche
Eingangskombinationen.
Nur wenn Geld vorhanden und die Auswahltaste für Cola alleine gedrückt
ist, soll auch eine Cola ausgegeben werden. Dies ist nur bei einer
Kombination gegeben.
Die Schaltung für den "Cola Auswurf" ist demnach ein UND mit vier
Eingängen.
Die Funktionsgleichung lautet: A2 = T1 ^ /T2 ^ /T3 ^ M
Die Schreibweise ist nicht ganz korrekt. /T2 soll heißen dass T2
invertiert an das UND angeschlossen wird. Normalerweise gehört der
Inversionsstrich über die Eingangsgröße T2.
Info zu (1)*
Wenn du möchtest, dass auch dann ein Cola ausgegeben wird, wenn der
Benutzer die Cola und Fantataste gleichzeitig drückt, dann sind es zwei
Kombinationen bei denen der Cola Magnet aktiv werden muss. Dies nennt
man jetzt die Oder Normalform A2 = (T1 ^ /T2 ^ /T3 ^ M) V (T1 ^ T2 ^ /T3
^ M)
Der Cola Magnet wird aktiv, wenn die erste Klammer ODER die zweite
Klammer der Funktionsgleichung erfüllt ist. Deshalb ODER Normalform.
Wie sieht jetzt die Schaltung aus?
Klar? Zwei UND mit je vier Eingängen und die Ausgänge dieser beiden UND
gehen auf ein ODER.
So das wars.
Den Rest musst du selbst machen oder den Lehrer fragen, schließlich zahl
ich den mit meinen Steuergeldern.
Gruß
Transi
OK danke Transi,
ich hätte jetzt auf die schnelle (ohne die Wahrheitstabelle
aufzustellen) folgenden Ansatz gemacht:
Wenn Cola ausgegeben werden soll, muss Geld vorhanden sein und der
Taster Geldrückgabe gedrückt und Taster für Cola oder Fanta dürfen nicht
gedrückt sein.
A1 = M T3 (/T1 + /T2)
Also ich bins dann doch noch mal.
Wahrheitstabelle ist o.k. bis auf Zeile 10 dort muss auch eine 0 stehen.
(Kommt wohl vom kopieren.)
Die Funktionsgleichung ist nicht richtig und auch nicht mit den
richtigen Symbolen versehen. Eine Undverknüfung wird durch ein ^ (auf
dem Kopf stehendes V) dargestellt, eine Oder Verknüfung durch ein V.
(Ich habe mir das immer so gemerkt: das UND ist untern offen, das Oder
oben)
A1 = M ^ T3 ^ /T1 ^ /T2 (so ist es richtig)
Jede Zeile der Wahrheitstabelle bei der am Ausgang eine 1 herauskommt
ist ein UND mit (bei dir) vier Eingängen.
Das Signal von M und T3 geht direkt je auf einen Eingang dieses UNDs.
T1 und T2 wird zunächst über je einen Inverter und dann auf die beiden
anderen Eingänge des UND geführt.
----|
M --------------------| |
| |
T3 --------------------| |
| & |----A1
T1 -----(Inverter)-----| |
| |
T2 -----(Inverter)-----| |
----|
Gruß
Transi
Und nochmal.
Ja so wirds was.
Allerdings für jeden Ausgang ein eigenes Kv Diagramm aufstellen.
Dürfte aber kaum notwendig sein, da es nur wenige Fälle sind wo
überhaupt eine 1 herauskommen darf.
Minimieren (was man ja mit den KV Diagrammen macht) macht dann Sinn wenn
es viele Kombinationen gibt, bei denen der Ausgang aktiv (1) ist. Wenn
es nur eine Kombination gibt, kann man auch nichts vereinfachen.
Gruß und Schluß
Transi
>Jetzt kann ich den Ausgang A1 und A2 in ein Karnaugh-Diagramm eintragen>und daraus die Eingangsgrößen ablesen und eventuell vereinfachen.
Jetzt kann ich den Ausgang A1 und A2 jeweils in ein Karnaugh-Diagramm
eintragen
>daraus die Eingangsgrößen ablesen und eventuell vereinfachen.
deine Eingangsgrößen kennst du (T1,T2,T3 und M)
du vereinfachst im Karnaugh-Diagramm und liest jeweils die DNF für A1
und A2 aus. Diese ist noch eventuell umzuformen wenn du mit NAND oder
NOR-Gattern arbeitest.
@ Peter: Ohne derartigen Kommentatoren wie dich, würde es dem Forum
nicht schlechter gehen.
>> Skizieren Sie eine Gatterschaltung.
Zum Skizzieren kannst du Visio nehmen, wenn du die Gatterschaltung
simuliert haben möchtest, empfehle ich die DigSim. Ist kostenlos und da
kann man solche Sachen leicht austesten.
