Übungen
Aufgabe 1 - Die Haustüre öffnen
In größeren Häusern mit mehreren Wohnungen gibt es zum Öffnen der Haustüre in jeder Wohnung einen Knopf, mit dem die Türöffnung freigegeben wird.
Ziel dieser Aufgabe ist es, ein System mit zwei Wohnungen mit einer digitalen Schaltung zu simulieren.
Überlege dir zunächst, welche Ein- und Ausgänge deine Schaltung hat und was dabei jeweils die Werte 0 und 1 bedeuten. Trage passende Abkürzungen als Überschriften in die Wahrheitstabelle ein und fülle sie im Anschluß systematisch aus!
Baue dir im folgenden Fenster deine Schaltung für die Simulation gemäß deiner Wahrheitstabelle auf. Wähle dabei die nötigen Ein- und Ausgänge sowie ein passendes Gatter aus. Beschrifte alle Bauteile wie in deiner Wahrheitstabelle und verbinde die Bauteile an den passenden Stellen.
Mit dem Play-Button kannt du deine Schaltung testen.
Profiaufgabe
Kannst du auch eine Simulation für mehr als zwei Wohnungen bauen?
Aufgabe 2 - Die Alarmanlage
Ein Museum hat zum Schutz vor Einbrechern eine Alarmanlage installiert.
Wie auf dem Bild zu sehen, besteht sie aus einem Bewegungsmelder B und einer Lichtschranke L.
Die Lichtschranke merkt, wenn ihr Lichtstrahl unterbrochen wird. Der Einbrecher versucht gerade, die Lichtschranke zu überlisten, indem er versucht, über den Strahl zu springen - allerdings würde in diesem Fall der Bewegungsmelder sowieso den Alarm auslösen.
Ziel dieser Aufgabe ist es, die Alarmanlage mit einer digitalen Schaltung zu simulieren.
Bei der Lichtschranke L soll ein 1 bedeuten, dass der Lichtstrahl nicht unterbrochen ist! Der Bewegungsmelder ist auf 1, wenn sich etwas bewegt.
Wann soll die Alarmanlage angehen (A=1)? Fülle die Wahrheitstabelle systematisch aus!
| B | L | A |
|---|---|---|
Mache dir für jede Zeile der Wahrheitstabelle nochmals klar, warum sie genau so aussieht!
Baue dir im folgenden Fenster deine Schaltung für die Simulation gemäß deiner Wahrheitstabelle auf. Wähle dabei die nötigen Ein- und Ausgänge sowie passende Gatter aus. Beschrifte alle Bauteile wie in deiner Wahrheitstabelle und verbinde die Bauteile an den passenden Stellen.
Achtung! Du brauchst für die Schaltung nun mehrere Gatter. Überlege dir genau, wann die Alarmanlage angehen soll.
Ich brauche Hilfe!
Die Alarmanlage soll angehen, wenn B auf 1 oder L nicht auf 1 ist.
Aufgabe 3 - Ein neues Gatter
(a) Teste die folgende Simulation und fülle dann die Wahrheitstabelle entsprechend aus!
| E1 | E2 | A |
|---|---|---|
(b) Beschreibe mit eigenen Worten, wann das Gatter eine 1 an seinen Ausgang legt.
(c) Finde ein Beispiel für den Einsatz dieses Gatters aus deiner Lebenswelt.
Das in dieser Schaltung verwendete Gatter mit dem Zeichen =1
nennt sich XOR-Gatter. Es wird im weiteren Verlauf dieser Lernstrecke nochmals auftauchen...
Aufgabe 4 - Schaltungsanalyse
(a) Teste die folgende Simulation und fülle dann die Wahrheitstabelle entsprechend aus!
| E1 | E2 | A |
|---|---|---|
(b) Beschreibe mit eigenen Worten, wann die Simulation eine 1 an den Ausgang legt.
(c) Finde ein Beispiel für den Einsatz dieser Schaltung aus deiner Lebenswelt.
