Der technologische Fortschritt war nirgends so gro~ wie auf den Gebieten der Elektronik, der Elektrotechnik und der Steuerungstechnik. Die Macmillan-Basis-Books-in-Electronics haben Spezialisten auf diesen Gebieten als Autoren, deren Arbeit es ihnen erlaubt, die technologischen Entwick lungen prazis in den Mittelpunkt zu stellen. Jedes Buch dieser Serie beschaftigt sich mit einem Gebiet, so da~ gleicher maf~en Studenten, Techniker und Ingenieure die fUr sie wichtige Information herausfinden k6nnen. Die Bucher sind sorgfaltig geschrieben und heraus gegeben, so da~ jedes zum Selbststudium geeignet ist; dadurch sind sie nicht nur fUr Anfanger auf diesen Gebieten besonders interessant, sondern auch fur bereits vorgebildete Leser, die ihre Kenntnisse auffrischen und auf den neuesten Stand bringen wollen. Noel M. Morris Einleitung Die Entwicklung der digitalen Elektronik hat besonders seit der Einftihrung der groj~integrierten Schaltungen zur weitverbreiteten Anwendung digitaler Systeme auf fast allen Gebieten des Lebens gefUhrt. Dieses Buch bietet einen Oberblick von Aspekten der digitalen Elektronik, beginnend bei einfachen Gattern und logischer Algebra bis zu ausgekltigelten Systemen. Der Leser kann seine Studien vertrauensvoll mit diesem Buch beginnen, da es sich sowohl mit der prinzipiellen Arbeitsweise logischer Gatter als auch der logischen Funktionen beschaftigt. Boolesche Algebra und Karnaugh-Diagramm-Methoden werden als Entwurfshilfsmittel eingefUhrt, so daj~ der Leser die Entwurfkonzepte komplexerer Systeme verstehen kann.

Inhalt

1. Was ist Logik?.- 1.1. Gatter.- 1.2. Logische Signalpegel.- 2. Logische Grundfunktionen.- 2.1. Die UND-Funktion.- 2.2. Die ODER-Funktion.- 2.3. Die NOT-Funktion (NEGATION).- 2.4. Vollständiger Münzschaltkreis des Getränkeautomaten.- 2.5. Negierte Eingänge.- 2.6. Positive und negative logische Pegel.- 3. NAND- und NOR-Funktionen.- 3.1. Die NAND-Funktion.- 3.2. Die NOR-Funktion.- 3.3. Wozu NAND- und NOR-Gatter?.- 3.4. Positive und negative Logik bei NAND- und NOR-Gattern.- 4. Elektronische Schalter.- 4.1. Halbleitermaterialien.- 4.2. Halbleiter-Sperrschicht-Dioden.- 4.3. Ladungsträgerspeicherung in Dioden.- 4.4. Die Schottky-Diode.- 4.5. Der bipolare Sperrschichttransistor (Bipolar Junction Transistor, BJT).- 4.6. Widerstands-Transistor-Logik-Negation (Resistor-Transistor Logic, RTL).- 4.7. Stromquellengatter und Stromsenkengatter.- 4.8. Ausgangsfächer.- 4.9. Eingangsfächer.- 4.10. Thermische Betrachtungen.- 4.11. Störsicherheit.- 4.12. Zeitverzögerungen in einem BJT-Schalter.- 4.13. Methoden zur Steigerung der Schaltgeschwindigkeit.- 4.14. Aktive Kollektorlasten.- 4.15. Die verdrahtete ODER-Funktion.- 4.16. Feldeffekttransistoren mit isoliertem Gate.- 4.17. MOS-NOT-Gatter.- 5. Elektronische Logikschaltkreise.- 5.1. Dioden-Widerstands-Logik (Diode-Resistor Logic, DRL).- 5.2. Widerstands-Transistor-Logik (Resistor-Transistor Logic, RTL).- 5.3. Direkt gekoppelte Transistorlogik (Direct Coupled Transistor Logic, DCTL).- 5.4. Dioden-Transistor Logik (DTL).- 5.5. Transistor-Transistor Logik (TTL).- 5.6. Emittergekoppelte Logik (ECL).- 5.7. MOS-Logik Gatter.- 5.8. Konstruktion monolithischer, integrierter Schaltkreise.- 5.9. LSI, MSI und SSI.- 5.10. IC-Gehäuse.- 6. Die logische Algebra.- 6.1. Die Gesetze der Logik.- 6.2. Logische Sätze.- 6.3. Anwendung derlogischen Gesetze.- 7. Logische Netzwerke.- 7.1. Kombinatorische Logik und sequentielle logische Netzwerke.- 7.2. Der Entwurf logischer Netze nach Wahrheitstabellen.- 7.3. NAND-Netzwerke.- 7.4. NOR-Netzwerke.- 7.5. Verdrahtete-ODER-Netzwerke.- 7.6. Die Exklusiv-ODER-Funktion.- 7.7. Karnaugh-Diagramme.- 8. Speicherschaltungen.- 8.1. Statische und dynamische Speicher.- 8.2. Das SR-Flip-Flop.- 8.3. Das taktzustandsgesteuerte SR-Flip-Flop.- 8.4. Kontaktprellschutz.- 8.5. Master-Slave-Flip-Flop.- 8.6. Das Master-Slave-JK-Flip-Flop.- 8.7. Das Trigger-(T)-Flip-Flop (Frequenzteiler).- 8.8. Das D-Master-Slave-Flip-Flop.- 8.9. Flankengesteuerte Flip-Flops.- 8.10. Dynamische Speicher.- 8.11. RAM, ROM und CAM.- 9. Arithmetische Operationen.- 9.1. Das Binärsystem.- 9.2. Bruchzahlen.- 9.3. Binäraddition.- 9.4. Addierschaltungen.- 9.5. Binärsubtraktion.- 9.6. Negative Zahlen.- 9.7. Subtraktionsschaltungen.- 9.8. Multiplizierschaltungen.- 9.9. Binärdivision.- 9.10. Binär-Dezimal-Codes.- 9.11. Fehlererkennung.- 9.12. Binäre Vergleiche.- 10. Asynchronzähler.- 10.1. Reine Binärzähler.- 10.2. Ein Vorwärts-Rückwärts-Zähler im reinen Binärcode.- 10.3. Ein 8421-BCD-Zähler.- 11. Synchronzähler.- 11.1. Warum Synchronzähler?.- 11.2. Ein synchroner Binärzähler.- 11.3. Ein synchroner Vorwärts-Rückwärtszähler für den Binärcode.- 11.4. Ein synchroner 8421-BCD-Zähler.- 11.5. Vorwahlzähler.- 12. Schieberegister und Ringzähler.- 12.1. Ein Schieberegister mit seriellem Eingang und seriellem Ausgang.- 12.2. Ein serielles Links-Rechts-Schieberegister.- 12.3. Parallel-Ausgänge.- 12.4. Schieberegister mit Paralleleingang.- 12.5. Dynamische Schieberegister.- 12.6. Ringzähler.- 12.7. Schieberegisterfolgen.- 13. Anwendungen digitaler Elektronik.- 13.1. Umwandlung einesRelaissystems auf elektronische Logik.- 13.2. Codeumwandlungen.- 13.3. Codeumwandlung vom 8421-BCD-Code in den Dezimalcode.- 13.4. Ein Dezimal-8421-BCD-Codeumwandler.- 13.5. Ein Decodierer für Johnson-Code-7-Segment-Anzeige.- 13.6. Zeitmultiplexer (Time Division Multiplexer, TDM).- 13.7. Ein serielles Binäraddierwerk.- 13.8. Ein Seriensubtrahierwerk.- 13.9. Ein Vorwahlzähler.- Sachwortverzeichnis.