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Grundgatter

Was ist ein Grundgatter? In der Digitaltechnik bezeichnet ein
Grundgatter eine physikalische oder logische Schaltung, die als kleinste unteilbare Einheit zur Verarbeitung von Binärsignalen dient. Diese Bausteine bilden die Grundlage der Computerarchitektur, da sie einfache mathematische Operationen der booleschen Algebra direkt in Hardware umsetzen.


Grundgatter Aufteilung

Grundgatter sind in 3 Gatter aufgeteilt:

  1. AND
  2. OR
  3. NOT

AND Gate (Konjunktion)

Ein Und(AND) Gatter ist ein mit mehreren Eingängen und ein Ausgang , bei dem der Ausgang eine 1 liefert , wenn an allen Eingängen 1 anliegt . Es entspricht dem logischen UND. In der Schaltalgebra wird die UND-Verknüpfung durch • (Mal), & oder ∧ dargestellt und wird auch als Konjunktion bezeichnet.

Wahrheitstabelle

truthtable_and.png

Schaltsymbole

Internationales Symbol

and_intl.png

Amerikanisches Symbol

and_us.png

Alltagsbespiel

Ein AND-Gatter (UND-Gatter) liefert nur dann ein „Wahr“-Signal (Ausgang), wenn alle Eingangssignale gleichzeitig „Wahr“ sind. Klassische Alltagsbeispiele sind die Heckenschere (nur wenn beide Griffe gedrückt werden), eine Spülmaschine (nur wenn Tür zu UND Start-Knopf gedrückt).

Wikipedia Eintrag And-Gate


OR Gate (Disjunktion)

Das ODER(OR) Gatter ist ein Gatter mit 2 oder mehreren Eingängen und einem Ausgang. Es liefert 1 als Ausgang ,wenn mindestens an einem Eingang eine Logische 1 anliegt. Es entspricht dem Logischen ODER. In der Boolschen Algebra wird es durch ein + oder ein v ausgedrückt.

Wahrheitstabelle

truthtable_or.png

Schaltsymbole

Internationales Schaltsymbol

or_intl.png

Amerikanisches Schaltsymbol

or_us.png

Altagsbeispiele

Oder Gatter werden im Altag zum Beispiel für Treppenhausbeleuchtung ,wenn das Licht entweder über Schalter A oder über Schalter B eingeschalten werden kann.Außerdem werden Oder Gates benutzt um XOR Gates für Addierer zu bauen.

Wikipedia Eintrag Or-Gate


NOT Gate (Negation)

Das Nicht(NOT) Gatter negiert den Eingang des anliegenden Signals ,deswegen wird es auch Invertierer gennant. Das Not Gate enspricht dem logischen Nicht und wird in der Boolschen Algebra mit einem Querstrich über denm ensprechenden Symbol dargestellt.

Wahrheitstabelle

truthtable_not.png

Schaltsymbole

Internationales Schaltsymbol

not_intl.png

Amerikanisches Schaltsymbol

not_us.png

Alltagsbeispiele

Nicht Gatter werden im Alltag z.B. in Alarmsensoren genutzt.Ein Sensor meldet „Fenster geschlossen“ (1). Das NOT-Gatter invertiert dies. Erst wenn der Sensor „Fenster nicht geschlossen“ meldet (0), wird der Alarm ausgelöst (1).

Links

Wikipedia Eintrag Not-Gate

Von C. und O.