Hi Leute
das ist schon mein 7tes Tutorial. Und weil 7 so ne schöne Zahl ist möcht ich heute mal was besonderes bringen. Ich bitte euch meine vorherigen Tutorials zum Thema Digitaltechnik zu lesen, oder Ahnung davon zu haben was da drin steht. Dieses hier überspringt ein paar Kapitel, so das man es vielleicht nicht auf Anhieb gleich versteht!
Heute lernen wir:
- Was ein Bit ist
- Wie man mithilfe der Digitaltechnik Bit's speichert
- Wie ein RS-Flip Flop aufgebaut ist
- Was ein Flip Flop wann wo wie macht
also los gehts.
Als erstes möcht ich mal sagen was überhaupt Bit's sind. Ein Bit ist ein Zuständ der entweder 1 oder 0 sein kann. Je nachdem wie man 1 und/oder 0 definiert bedeutet 1 = High Pegel (je nach definition hald) und 0 = Low Pegel. Mit Hilfe von Flip Flop's kann man jeweils immer 1 Bit speichern. Um jetzt zum Beispiel den Dateninhalt einer vollen 1,44MB Diskette speichern zu können würde man 1,44 * 1024 * 1024 * 8 Bit's, also etwas über 12 Millionen Flip Flop's benötigen. Natrülich speichert man heutzutage nichts mehr auf Flip Flop's, aber für manche Dinge einfach unentbehrlich (zum Beispiel Zähler IC's).
Die einfachste Form (andere Arten kommen in diesem Tutorial auch nicht dran, die kommen dann ein anderes mal!) eines Flip Flop's ist das sogenannte RS-FF.
R= Reset - Rücksetzen
S= Set - Setzen
FF= Flip Flop
Ein Flip Flop hat folgendes Logiksymbol
http://ttobsen.xardas.lima-city.de/tutorial7/RSFF.JPG
So die erste Frage ist dann vielleicht mal: Wieso gibts nenn Q Ausgang und nenn Q! (für Negationen verwend ich hier jetzt das !, da ich keine Striche über den buchstaben machen kann) Ausgang. Der Q! Ausgang ist für den inneren Aufbau wichtig, ohne diesen könnte man nicht setzen.
Auf den näheren inneren Aufbau möchte ich hier nicht eingehen, da es meiner Meinung nach nichts bring. Ein FF kostet vielleicht 10 Cent und man muß für Schaltungen schließlich nur wissen wie man was machen muß.
Also der Vorgang eines RS Flip Flop's ist wie folgt:
S-Eingang und R-Eingang haben beide 0. Somit hat das Flip Flop am Q Ausgang auch 0, am Q! dann natürlich 1.
S-Eingang bekommt 1 Signal. Somit wird die 1 gespeichert und Q ist 1, Q! ist 0.
Wenn jetzt am S-eingang 0 und am R-Eingang auch 0 anliegen würde, dann wäre trotzdem Q=1 weil die 1 gespeichert ist!
Um Q = 1 wieder Rückzusetzen, gibt man dem R-Eingan ein 1 Signal. Somit wird Q! zu 1 und Q wieder zu 0.
So was passiert aber wenn wir an S und an R ausversehen beides mal 1 Signal anliegen haben? Die Frage lässt sich einfach erklären. Das währe ein undefinierter und somit verbotener Zustand. Allerdings sind die Flip Flops mit einem Schutz ausgestattet bei dem die Priorität eines solchen Ereignisses feststeht. Bei Flip Flop's mit R-Priorität würde in solch einem Fall Rücksetzen vorrang haben, also wenn S=1 und R=1 dann würde Q=0 und Q!=1. Bei Flip Flops mit S-Priorität dann genau anderst herum.
Um das ganze etwas übersichtlicher zu haben gibts hier noch eine Wahrheitstabelle (Funktionstabelle):
S| R| Q| Q!
--------------
0| 0| 0| 1 <- Ruhezustand
0| 1| 0| 1
1| 0| 1| 0 <- Q wird zu 1 gesetzt
0| 0| 1| 0 <- Bit bleibt gespeichert
0| 1| 0| 0 <- Flip Flop wird Resetet
--------------------------------------------
1| 1| x| x <- verbotener Zustand, je nach Priorität anderes Verhalten
So das wars für heute, ich hoffe ich konnte euch das Thema Speichern mit Flip Flop's etwas näher bringen.
bis zum nächsten Tut.
Gruß Tobi