Erkundung: Schaltnetze
Beispiel: Multiplexer
Zwei Teilnehmer möchten ihre Daten über eine gemeinsame Leitung senden. Zu einem Zeitpunkt kann immer nur ein Teilnehmer auf die Leitung senden. Mit einem Multiplexer (kurz: MUX) wählt man aus, welcher Teilnehmer auf die Leitung sendet. Dazu besitzt der Multiplexer zwei Dateneingänge $d_0$ und $d_1$ und einen Steuereingang $s$. Falls $s=0$ ist, werden die Daten an Dateneingang $d_0$ übertragen. Falls $s=1$ ist, werden die Daten an Dateneingang $d_1$ übertragen.
Im folgenden Simulator wird gezeigt, wie man einen Multiplexer aus Gattern aufbauen kann. Eine solche Schaltung aus Gattern nennt man Schaltnetz.
Aufgabe 1
- Erstelle mit Hilfe des Simulators die Schalttabelle des MUX.
| $s$ | $d_0$ | $d_1$ | Leitung |
|---|---|---|---|
| 0 | 0 | 0 | |
| 0 | 0 | 1 | |
| 0 | 1 | 0 | |
| 0 | 1 | 1 | |
| 1 | 0 | 0 | |
| 1 | 0 | 1 | |
| 1 | 1 | 0 | |
| 1 | 1 | 1 |
- Begründe anhand der Schalttabelle, dass das Schaltnetz seine Aufgabe (siehe oben) erfüllt.
- Beschreibe die Aufgaben, die die beiden AND-Gatter im MUX besitzen.
- Beschreibe die Aufgabe, die das NOT-Gatter im MUX besitzt.
- Beschreibe die Aufgabe, die das OR-Gatter im MUX besitzt.
Aufgabe 2: Konstruktion eines Demultiplexers (DeMux)
Falls du bei dieser Aufgabe Problem hast: Lies dir zunächst das Fachkonzept Schaltnetz durch (insbesondere den Abschnitt Schaltnetze verstehen.).
Der Empfänger im obenstehenden Beispiel kann einen Demultiplexer (DeMux) verwenden.
Ein DeMux besitzt einen Eingang für die Leitung und einen Steuereingang $s$.
Außerdem besitzt er die beiden Ausgänge $D_0$ und $D_1$.
Falls das $s=0$ ist, soll das Signal der Leitung auf dem Ausgang $D_0$ ausgegeben werden. Der Ausgang $D_1$ soll dann den Wert 0 haben.
Falls das $s=1$ ist, soll das Signal der Leitung auf dem Ausgang $D_1$ ausgegeben werden. Der Ausgang $D_0$ soll dann den Wert 0 haben.
Konstruiere im folgenden Simulator einen DeMux.
