2.03) Zusammengesetzte Schaltungen

Die Grundverknüpfungen werden in der Regel miteinander kombiniert, sodass die Logik der Schaltung verändert wird. Beispielsweise kann man eine UND- mit einer NICHT-Verknüpfung kombinieren und erhält dadurch eine sogenannte NAND-Verknüpfung (NICHT-UND). Da solch zusammengesetzte Schaltfunktionen sehr häufig verwendet werden, haben sie eigene Schaltzeichen bekommen. Mit den folgenden Schaltfunktionen werden die Grundverknüpfungen erweitert.

NAND-Verknüpfung

Eine Kombination aus einem UND-Gatter mit nachfolgendem NICHT-Gatter ergibt ein NAND-Gatter. Die Ausgangsvariable Z des UND-Gatters wird durch das NICHT-Gatter negiert und erzeugt die Ausgangsvariable X des NAND-Glieds. Viele logische Funktionen lassen sich durch den Einsatz von NAND-Gattern lösen. Oft steigt dadurch die Anzahl der notwendigen Gatter, mit dem wirtschaftlichen Vorteil nur einen Gattertyp zu verwenden.

Der Ausgangszustand eines NAND-Glieds ergibt 1, wenn nicht alle Eingangszustände 1 sind.

Zeichen

DeutschEnglischFachausdruckZeichen (boolsche Algebra)
NEGIERTES UNDNOT ANDNegative Konjunktion

Schaltwerttabelle

aba⊼b
001
011
101
110

Schaltfunktion

f(a,b)=a⊼b

Schaltsymbol

NOR-Verknüpfung

Eine Kombination aus einem ODER-Gatter mit nachfolgendem NICHT-Gatter ergibt ein NOR-Gatter. Die Ausgangsvariable Z des ODER-Gatters wird durch das NICHT-Gatter negiert und erzeugt die Ausgangsvariable X des NOR-Glieds. NOR-Glieder haben in logischen Schaltungen die gleiche wichtige Bedeutung wie NAND-Glieder.

Der Ausgangszustand eines NOR-Glieds ergibt 1, wenn alle Eingangszustände 0 sind.

Zeichen

DeutschEnglischFachausdruckZeichen (boolsche Algebra)
NEGIERTES ODERNOT ORNegative Disjunktion

Schaltwerttabelle

aba⊽b
001
010
100
110

Schaltfunktion

f(a,b)=a⊽b

Schaltsymbol

XOR-Verknüpfung

Die logische Verknüpfung des XOR-Gatters mit zwei Eingangsvariablen kann mit einem 'entweder - oder' umschrieben werden. Die Ausgangsvariable wird immer dann 'true' liefern, wenn die Eingangsvariablen unterschiedliche Zustände haben. Die Wahrheitstabelle des XOR-Gatters entspricht dem ODER-Gatter mit dem Ausschluss gleicher Eingangszustände, also exklusiv der Äquivalenz. Dieses Verhalten wird als Antivalenz bezeichnet.

Der Ausgangszustand eines XOR-Glieds ergibt 1, wenn eine ungerade Zahl der Eingangszustände 1 und alle anderen Eingangszustände 0 sind.

Zeichen

DeutschEnglischFachausdruckZeichen (boolsche Algebra)
Exklusives ODER (Antivalenz)Exclusiv ORExklusive DisjunktionZ=a⊻b

Schaltwerttabelle

aba⊻b
000
011
101
110

Schaltfunktion

f(a,b)=a⊻b

Schaltsymbol

XNOR-Verknüpfung

Die Bezeichnung Äquivalenz bedeutet Gleichwertigkeit. Beim XNOR-Gatter mit zwei Eingangsvariablen ist der Zustand der Ausgangsvariable 1, wenn beide Eingangsvariablen den gleichen Zustand 0 oder 1 haben. Die Funktion kann durch eine Schaltung mit vier NOR-Gattern erreicht werden. Es sind zwei unterschiedliche Schaltzeichen zu finden.

Der Ausgangszustand eines XNOR-Glieds ergibt 1, wenn eine gerade Zahl der Eingangzustände 1 und alle anderen Eingangszustände 0 aufweisen oder alle 0 sind.

Zeichen

DeutschEnglischFachausdruckZeichen (boolsche Algebra)
Exklusives NICHT ODER (Äquivalenz)Exclusiv NOT ORBiimplikationZ=a≡b

Schaltwerttabelle

aba≡b
001
010
100
111

Schaltfunktion

f(a,b)=a≡b

Schaltsymbol

xor_nand.swf