Ein einführendes FlipFlop-Problem: Eine Abstimmanlage

Fangen wir mit dem Bau einer Abstimmanlage an, wir beschränken uns dabei auf 3 Personen:
Eine Kontrolllampe soll leuchten, sobald die Mehrheit mit "ja" stimmt.
Eigentlich ganz einfach: Wir brauchen drei Schalter, drei UND-Gatter und ein ODER-Gatter, an dessen Ausgang dann die Lampe geschaltet wird. Sehen wir uns mal einen solchen Schaltplan an:



Theoretisch müsste das funktionieren: A und B ODER A und C ODER B und C bilden eine Mehrheit, sobald eines der zugehörigen UND-Gatter den Ausgang L hat, muss das ODER-Gatter ebenfalls am Ausgang L haben und die Lampe sollte leuchten, was ja auch mit der Funktionstabelle übereinstimmt:

A B C Lampe
L L L L
L L 0 L
L 0 L L
0 L L L
0 0 L 0
0 L 0 0
L 0 0 0
0 0 0 0


Sieht man sich in der Tabelle die Zeilen an, in denen die Lampe auf L ist, erhält man folgenden Term:



Zeile 2 kann zur Vereinfachung benutzt werden, da die Lampe ja schon bei 2 "ja"-Stimmen leuchtet.

Und funktioniert unsere Schaltung? Weit gefehlt: B denkt etwas langsamer als A: Als B seinen Taster drückt, hat A längst schon wieder losgelassen, die Lampe bleibt aus.

Wir benötigen also eine Schaltung, die fähig ist, eine "ja!-Stimme zu speichern, sodass ein kurzer Tastendruck für die Abstimmung genügt.

Erinnern wir uns an das Grundflipflop mit der Eigenschaft, dass ein einmaliger negativer Spannungsimpuls an einem Eingang eine bleibende Änderung am Ausgang erzeugt. Wir schalten also Grundflipflops vor die UND-Gatter:



Die Personen, die mit "ja" stimmen wollen, müssen ihre Tasten kurz auf 0 stellen, während die Eingänge E2 offen (d.h. E2=L) bleiben. An den Ausgängen A der Flipflops wird dann die Information A=L gespeichert und in die Logik-Schaltung gegeben.

Soll das Abstimmungsergebnis gelöscht werden, so müssen die Rückstelleingänge E2 kurz mit 0 verbunden werden.





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