Frage zu Schaltwerken (Flipflop, Schieberegister)

Wissenschaft Informatik
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Hallo!
Momentan nehmen wir im Unterricht das RS-Master-Slave Flipflop mit Taktgeber durch, das Schieberegister und noch das serielle Addierwerk. Ich habe versucht, das meiste zu verstehen, allerdings habe ich zu einigen Punkten ein paar Fragen:

  1. Wozu genau braucht man den Taktgeber? Würde nicht ein Schalter reichen? (gilt allgemein für Flipflops)

  2. Bei dem RS-Master-Slave-Flipflop arbeiten die jeweiligen Flipflops im entgegengesetzten Takt, also ist der Takt aus, so werden die Informationen des ersten Flipflops in das Zweite übernommen, die Aufnahme beim Ersten ist dabei gesperrt. Nur wann ist der Taktgeber 0 und wann ist er 1?
    BILD: http://imageshack.us/photo/my-images/847/flipflop.png/

  3. Ist es richtig, dass der Unterschied zwischen JK und RS Flipflop ist, dass es im Gegensatz zum JK einen Kurzschluss gibt?

JK-Flipflop-BILD: http://imageshack.us/photo/my-images/339/flipflop2.png/

Ich weiß, es sind viele Fragen, eventuell würden welche noch hinzukommen. Ich würde mich sehr über Antworten freuen, die meine Unklarheiten beseitigen!
Danke im Voraus.

LG

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Hallo,

  1. Wozu genau braucht man den Taktgeber? Würde nicht ein
    Schalter reichen? (gilt allgemein für Flipflops)

Der Taktgeber funktioniert ja im Prinzip wie ein Schalter. Eben nur, dass dieser immer wieder geöffnet und geschlossen wird. Dieser wird benötigt, um erst einmal alle Eingänge richtig zu belegen und dann erst im richtigen Moment alles zu „berechnen“. Die Gatter liefern ja nicht sofort das Ergebnis und wenn sich der Ausgang eines Flipflops immer ändern würde, wenn sich ein Eingang ändert, wäre das ziemlich chaotisch.

  1. Bei dem RS-Master-Slave-Flipflop arbeiten die jeweiligen
    Flipflops im entgegengesetzten Takt, also ist der Takt aus, so
    werden die Informationen des ersten Flipflops in das Zweite
    übernommen, die Aufnahme beim Ersten ist dabei gesperrt. Nur
    wann ist der Taktgeber 0 und wann ist er 1?
    BILD: http://imageshack.us/photo/my-images/847/flipflop.png/

Wie gesagt, der Takt wechselt regelmäßig zwischen 0 und 1. In deinem Bild hast du dann einen flankengesteuerten Flipflop. In den Master-Teil wird der Eingang übernommen, wenn der Takt 1 ist und in den Slave-Teil, wenn er 0 ist. Also arbeitet der Flipflop insgesamt bei einer fallenden Flanke (Taktwechsel von 1 nach 0)

  1. Ist es richtig, dass der Unterschied zwischen JK und RS
    Flipflop ist, dass es im Gegensatz zum JK einen Kurzschluss
    gibt?

Kurzschluss ist ja nicht ganz richtig. Ein Kurzschluss bezeichnet eine direkte Verbindung zweier unterschiedlicher Potentiale (also + und - Pol). Beim RS-Flipflop gibt es aber den „verbotenen Zustand“ (1, 1), den es beim JK-Flipflop nicht gibt. Insofern hast du schon recht.

Nico

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Vielen Dank für die hilfreiche Antwort!
Allerdings hätte ich noch ein paar weitere Fragen…

  1. In der folgenden Abbildung sieht man jeweils vier Flipflops, die ein Schieberegister bilden. Nur sind an den Ausgängen jeweils UND-Gatter und ist eine parallele Ausgabe. Stimmt es, dass im Gegensatz zu der seriellen Ausgabe, bei der Parallelen lediglich die Ausgänge jedes einzelnen Flipflops angezeigt werden? Und was ich nicht ganz verstehe, warum führt der Ausgang vom ersten Schieberegister in das Zweite? Was ist der Zweck dabei, dass das andere die Information vom Ersten ausgibt?

http://imageshack.us/photo/my-images/220/ascreen2.png/

2)Weiter fortgesetzt wird dies beim Seriellen Rechenwerk. Nur weiß ich nicht so genau, wie das mit dem Addieren der Binärzahlen abläuft… also man hat ja vorher den Paralleladdier verwendet, mit vielen Volladdierern. Allerdings war das meiner Meinung nach anschaulicher, da man den Überblick jeder Binärzahl hatte, die addiert wurde… nur hier sehe ich gar nicht den Zusammenhang… es gibt doch nur einen Ausgang, oder nicht? Aber auf mehreren Flipflops liegt doch sozusagen Strom an… desweiteren verstehe ich nicht, warum es am Anfang eine Rückkopplung gibt. Reicht ein Schalter nicht aus?
http://imageshack.us/photo/my-images/810/ascreenl.png/

Was ich auch noch nicht verstehe, wie man hierzu eine Schalttabelle aufstellen kann. Wäre der Ausgang vom Schieberegister nicht eins?

Ich würde mich auf eine Antwort freuen! :smile: