Digitaal 1. De EN- en OF-poort Deze animatie is ontworpen door Inno van Dijk uit Zevenaar Als deze...

Digitaal 1. De EN- en OF-poort

Deze animatie is ontworpen door Inno van Dijk uit Zevenaar

Als deze groene toetsen in beeld komen gebruik je……

…….deze toetsen op je toetsenbord.

Verder gebruik je alléén de linkermuistoets om ergens op te klikken.

Bijvoorbeeld: VERDER of MAAK EEN KEUZE

Ga je gang VERDER

Uitleg gebruik animatie

Di staat voor 2.

DIgiTAAL wil dus zeggen Tweetaal. Digitaal kent alléén 0 en 1.

Tegenover digitaal staat analoog. Hierbij is elke waarde mogelijk. Hele getallen maar ook decimale getallen zoals 12,75

Maken we een vergelijk met een elektrische schakeling dan krijg je het volgende:

De lamp in deze schakeling is AAN of UIT. Er zijn slechts twee mogelijkheden.

De schakelaar is niet gesloten of wel gesloten. Ook de schakelaar kent slechts twee mogelijkheden. Niet gesloten (is open)of wel gesloten.

De schakelaar:

Schakelaar open = niet bediend . Dit geven we aan met het cijfer 0.

Schakelaar dicht = wel bediend. Dit geven we aan met het cijfer 1

S

H


Van deze gegevens kun je een tabel maken.

Je noemt dit een waarheidstabel.

S

H

In technische taal In digitaal

Schakelaar lamp

open uit

gesloten aan

S H

0 0

1 1


Je zegt nu: de schakelfunctie H = S

Je kunt voor deze schakeling ook zeggen in plaats van:

schakelaar is open, de schakelaar is 0;

schakelaar is gesloten, de schakelaar is 1;

lamp is uit, de lamp is 0;

lamp is aan, de lamp is 1.

S1

S2

H

In technische taal In digitaal

Schakelaar lamp

1 2open open uit

gesloten open uit

open gesloten uit

gesloten gesloten aan

S1 S2 H

0 0 0

1 0 0

0 1 0

1 1 1

Een dergelijke schakeling noem je een EN-schakeling.

Dat wil zeggen, als S1 EN S2 zijn gesloten brandt de lamp.


Je zegt nu: de schakelfunctie H = S1 . S2

In deze schakeling brandt de lamp alléén als beide schakelaars zijn gesloten. Ook hier kun je een waarheidstabel van maken.

S1 S2

H

In technische volkstaal In digitaal

Schakelaar lamp

1 2open open uit

gesloten open aan

open gesloten aan

gesloten gesloten aan

S1 S2 H

0 0 0

1 0 1

0 1 1

1 1 1

Een dergelijke schakeling noem je een OF-schakeling.

Dat wil zeggen, als S1 OF S2 OF beide schakelaars

gesloten zijn, zal de lamp branden.


Je zegt nu: de schakelfunctie H = S1 + S2

In deze schakeling brandt de lamp NIET als beide schakelaars open staan.

Ook hier kun je een waarheidstabel van maken.

Zo heb je EN-poorten en OF-poorten.

&

Hiernaast zie je het symbool van een EN-poort met twee ingangen a en b en één uitgang Q.

a

b

De ingangen a en b werken zoals de schakelaars S1 en S2. Hierbij komt een open schakelaar overeen met 0 ofwel géén spanning op de ingang.

Een gesloten schakelaar komt overeen met een 1 ofwel spanning op de ingang.

Hier geven we dat aan met een plusteken.

De uitgang Q komt overeen met de lamp. Lamp uit wil dan zeggen uitgang 0 en lamp aan wil zeggen uitgang 1. Voor de duidelijkheid tekenen we er een lamp bij.

+ Q


In de digitale techniek zijn er chips waarin dergelijke schakelingen gebouwd zitten.

Je noemt ze POORTSCHAKELINGEN.

&a

b

Van deze (vereenvoudigd getekende) schakeling kun je weer een waarheidstabel maken.

Q


&a

b

a b Q

0 0 0

Klik met de linkermuisknop op de ingang waar je spanning op wilt zetten of weg wilt halen.

Klik op stoppen als je wilt stoppen.

Q


STOPPEN

&a

b

a b Q

1 0 0

+



Q


STOPPEN

&a

b

a b Q

0 1 0



+

Q


STOPPEN

&a

b

a b Q

1 1 1



+

+Q


STOPPEN

&a

b

a b Q

0 0 0

1 0 0

0 1 0

1 1 1

De complete tabel ziet er dan zo uit.

Q


Je zegt nu: de schakelfunctie Q = a . b

a

b

Q

Hiernaast het symbool van een OF-poort.

≥1Ook hier kun je weer een waarheidstabel voor maken.

a b Q


a

b≥1


Klik op stoppen als je wilt stoppen. a b Q

0 0 0

Q


STOPPEN

a

b

a b Q

1 0 1

+

≥1Klik met de linkermuisknop op de ingang waar je spanning op wilt zetten of weg wilt halen.


Q


STOPPEN

a

b

a b Q

0 1 1

+≥1



Q


STOPPEN

a

b

a b Q

1 1 1



+

≥1Q


STOPPEN

+

a b Q

0 0 0

1 0 1

0 1 1

1 1 1

De complete tabel ziet er dan zo uit.


Q

a

b≥1

Je zegt nu: de schakelfunctie Q = a + b

1Q

Een derde eenvoudige logische schakeling is de invertor.

Deze keert het ingangssignaal om.

Dus

ingang = 1 wordt uitgang = 0 en omgekeerd

ingang = 0 wordt uitgang = 1

a

a Q

0 1

Waarheidstabel INVERTOR

1Qa

+

a Q

1 0


1Q

De complete waarheidstabel ziet er dan zo uit.

a

+

a Q

0 1

1 0


Je zegt nu: de schakelfunctie Q = ā (spreek uit als NIET a)

Verkeerslicht verkeer

Verkeerslicht voetgangers. Gele knop om te bedienen

Een eenvoudige toepassing van de drie behandelde logische schakelingen. Vier oversteekplaatsen met elk 2 bedieningsknoppen en twee verkeerslichten voor het oversteken en twee wegen met verkeerslichten.

éénstraat

éénstraat

tweestr

aat

tweestr

aat

Je kunt pas oversteken als voor beide straten het rode licht brandt. Dus in de éénstraat EN de tweestraat. Hiervoor gebruiken we een EN-poort die op de ingang spanning krijgt als het licht op rood staat.

Verder moet er op één van de gele knoppen zijn gedrukt OF op meerdere van deze knoppen om het voetgangerslicht op groen te krijgen.

éénstraat

éénstraat

tweestr

aat

tweestr

aat

De opbouw van de logische schakeling

&

Als de Éenstraat op rood staat komt er spanning op ingang a van de EN-poort. Zo ook voor de Tweestraat op ingang b.

a

b

Q1

éénstraat

éénstraat

tweestr

aat

tweestr

aat


&

a

b

Q1

Verder moet er gedrukt zijn op één OF meerdere van de 8 gele knoppen. Hiervoor gebruiken we een OF-poort.

C

t/m

j

≥1Q2

éénstraat

éénstraat

tweestr

aat

tweestr

aat


C

t/m

j

≥1

Omdat hier een twee voorwaarden moet worden voldaan sluiten we deze aan op een EN-poort. Deze geeft spanning op de uitgang als ÉN de beide straten op rood staan ÉN als er op één of meerdere gele knoppen is gedrukt.

&k

l

Q3

&

a

b

Q1

Q2

éénstraat

éénstraat

tweestr

aat

tweestr

aat


C

t/m

j

≥1

De rode lamp moet branden als aan één van de voorwaarden NIET is voldaan. Q3 heeft dan uitgang 0. We sluiten de rode lamp hier aan op een invertor die dan een uitgang 1 heeft en de rode lamp doet branden.

&k

l

Q3

&

a

b

Q1

Q2

1m Q4

éénstraat

éénstraat

tweestr

aat

tweestr

aat


C

t/m

j

≥1

De groene lamp mag gaan branden als de ingang van de invertor 1 is en de uitgang dus 0. We sluiten de groene lamp rechtstreeks op de uitgang Q3 aan.

&k

l

Q3

&

a

b

Q1

Q2

1m Q4

De schakeling is nu compleet. We zullen nu eens kijken hoe die werkt.

+

éénstraat

éénstraat

tweestr

aat

tweestr

aat


C

t/m

j

≥1

&k

l

Q3

&

a

b

Q1

Q2

1m Q4

In de hiernaast getekende situatie staat het licht in de tweestraat op rood. Ingang a heeft dus spanning.

Vervolgens wordt er op één (of meerdere) van de gele knoppen gedrukt. Één (of meerdere) ingangen c t/m j krijgt dan spanning. Hierdoor krijgt uitgang Q2 ook direct spanning (OF-poort) én ingang k ook.

+

+ +

+ +

éénstraat

éénstraat

tweestr

aat

tweestr

aat


C

t/m

j

≥1

&k

l

Q3

&

a

b

Q1

Q2

1m Q4+

+ +

Een andere schakeling zal nu de tweestraat ook op rood zetten waardoor ingang b ook spanning krijgt.

+

Hierdoor kriigt Q2 en dus ingang l ook spanning. K en l hebben spanning dus uitgang Q3 krijgt spanning. Hierdoor krijgt op zijn beurt ingang m spanning en zal de groene voetgangerslamp gaan branden. De rode gaat nu uit omdat de invertor spanning krijgt en de uitgang dus niet meer.

+

++

+

+

éénstraat

éénstraat

tweestr

aat

tweestr

aat

C

t/m

j

≥1

&k

l

Q3

&

a

b

Q1

Q2

1m Q4

+

Klik met je linkermuistoets op één van de gele knoppen.

Of klik hieronder op de stoptoets.

+

Foute handeling. Terug en opnieuw proberen.

éénstraat

éénstraat

tweestr

aat

tweestr

aat

C

t/m

j

≥1

&k

l

Q3

&

a

b

Q1

Q2

1m Q4

+

+

+

+

+

éénstraat

éénstraat

tweestr

aat

tweestr

aat

C

t/m

j

≥1

&k

l

Q3

&

a

b

Q1

Q2

1m Q4+

+

+

+ +

+

+ +

+

éénstraat

éénstraat

tweestr

aat

tweestr

aat

C

t/m

j

≥1

&k

l

Q3

&

a

b

Q1

Q2

1m Q4

+

+

+

+

+

+

+

+

Maak een keuze en klik met de linkermuisknop op één van de mogelijkheden:

Alles opnieuw

Stoppen

Je weet nu hoe:

Een EN-poort werkt

Een OF-poort werkt

Je de symbolen voor de OF- en EN-poort moet tekenen

Je een waarheidstabel maakt

Een invertor werkt

Je schakelformules moet noteren


Deze animatie is gemaakt door

I J TH M van Dijk

Einde van deze animatie.

Ga nu weer verder met je boek.


Digitaal 1. De EN- en OF-poort Deze animatie is ontworpen door Inno van Dijk uit Zevenaar Als deze...

Documents

Transcript of Digitaal 1. De EN- en OF-poort Deze animatie is ontworpen door Inno van Dijk uit Zevenaar Als deze...