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25h

1. Schaltung

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:

ABXY
0000
0110
1001
1111
Aufgabe 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.

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Beispiel: Türklingel

Es klingelt, wenn die Taste gedrückt wird.

Verzweigung

Eine Leitung kann auf verzweigt werden. Die Verzweigung wird durch einen kleinen ausgefüllten Kreis markiert.

info

Beispiel: Feueralarm

Wenn es brennt (zu hohe Temperatur), so soll ein Warnlicht angeschaltet werden und ein akustisches Signal ertönen.