Im folgenden betrachten wir digitale Schaltungen. Eine digitale Schaltung hat mindestens einen Eingang sowie einen oder mehrere Ausgänge. Da die Schaltung digital ist, sind bei jedem Eingang und Ausgang immer nur zwei Werte möglich: Null oder Eins.
Die obenstehende Schaltung hat zwei Eingänge (A und B) sowie zwei Ausgänge (X und Y).
Wahrheitstabelle
Jede digitale Schaltung kann durch eine Wahrheitstabelle beschrieben werden. In der Wahrheitstabelle werden für alle möglichen Eingabekombinationen die entsprechenden Ausgabewerte festgehalten.
Für eine Schaltung mit zwei Eingängen gibt es insgesamt vier Möglichkeiten. Sowohl Eingang A als auch Eingang B können die Werte 0️⃣ oder 1️⃣ annehmen.
Die obenstehende Schaltung kann beispielsweise mit folgender Tabelle beschrieben werden:
| A | B | X | Y |
|---|---|---|---|
| 0 | 0 | 0 | 0 |
| 0 | 1 | 1 | 0 |
| 1 | 0 | 0 | 1 |
| 1 | 1 | 1 | 1 |
Wie könnte eine Schaltung mit dieser Wahrheitstabelle wohl aussehen?
Eingabe
Um einfache Schaltungen erstellen zu können, benötigen wir ein paar einfachen Ein- und Ausgabemöglichkeiten. Wir haben folgende Eingabemöglichkeiten für unsere Schaltungen:
Druckknopf, liefert Eingabe 1️⃣, wenn er gedrückt wird.
Schalter, kann ein- oder ausgeschaltet werden.
Temperatursensor, liefert als Eingabe 1️⃣, wenn es warm ist.
Lichtsensor, liefert als Eingabe 1️⃣, wenn es hell ist.
Feuchtigkeitssensor, liefert als Eingabe 1️⃣, wenn es feucht ist.
Bewegungssensor, liefert als Eingabe 1️⃣, wenn Bewegung entdeckt wird.
Mikrofon, liefert als Eingabe 1️⃣, wenn ein Geräusch entdeckt wird.
Für die Ausgabe stehen folgende Geräte zu Verfügung:
Licht, brennt bei Ausgabe 1️⃣
Lautsprecher, tönt bei Ausgabe 1️⃣
Heizung, heizt bei Ausgabe 1️⃣
Motor, läuft bei Ausgabe 1️⃣
Direkte Verbindung
Die einfachste Schaltung ist die direkte Verbindung zwischen Ein- und Ausgabe.
Verzweigung
Eine Leitung kann auf verzweigt werden. Die Verzweigung wird durch einen kleinen ausgefüllten Kreis markiert.
Beispiel: Feueralarm
Wenn es brennt (zu hohe Temperatur), so soll ein Warnlicht angeschaltet werden und ein akustisches Signal ertönen.
1. Schaltung