Elektroniker/in Geräte und Systeme

Informationen für Schüler, Lehrer, Ausbilder  und alle die sich mit Elektronik beschäftigen

Digitaltechnik

Hier wird der Digitaltechnik ein eigener Bereich eingeräumt. Im Lernfeld 7 ist von "programmierbare Logikbausteine" die Rede. Das wurde im Beruf EGS längere Zeit mit der Sprache ABEL für Logibausteine unterrichtet. Im IT-Gymnasium immer noch. Die Problematik besteht darin, dass ABEL von den Logikbaustein-Herstellern abgekündigt wurde. Als Nachfolgesprache ist  VHDL favorisiert. Diese Sprache ist nicht mehr so einfach für Anfänger zu unterrichten. Im EGS Bereich ist momentan das Zeichnen der Schaltung für Decoder und Zähler angesagt. Als Zählerbausteine werden eigentlich nur noch dynamische D-FFs benutzt.
Die Digitaltechnik ist nach wie vor ein grundlegender Bereich für den Elektroniker. In den Lernfelder taucht dieser Bereich in Lernfeld 3 (Grundgatter, FFs) und wie gesagt in Lernfeld 7 auf. Aber auch in anderen Lernfeldern sollte Digitaltechnik zum Einsatz kommen.

 

Folgende Beispiele haben als Fragestellung und auch als Lösungen die logische Beschreibungssprache ABEL als Grundlage. Man kann darauf verzichten. man muss jedoch in der Lage sein, die Schaltungen zu entwickeln und auch zu zeichnen. Warum: Viele Entwicklungsumgebungen im Bereich Programmierbare Logik lassen das Zeichnen der Schaltung zu und setzen die Schaltung über VHDL in eine JEDEC-Datei um. Diese kann in den Baustein programmiert werden. Mit einzelnen ICs eine Schaltung aufzubauen ist heutzutage doch grenzwertig. Ausnahmen: Wenn nur einzelne ICs, z.B. ein Schieberegister oder Decoder zum Einsatz kommen.

Internet:
Digitaltechnik   Von Grundlagen bis uC
Digitaltechnik   Hochschule München  etwas anspruchsvoller
FLASH-Animationen Digitaltechnik UNI Frankfurt Kann man auch dort downloaden

 
Unterrichtsideen Decoder
ALU arithmetic logic unit
ALU PDF   Aufgabe mit Lösung
ALU zip      Aufgaben, Lösungen auch in ABEL Simulation mit Profilab

Komparator  Vergleich 2x 2bitZahlen
Komparator PDF    Aufgabe mit Lösung  

Leuchtband      3bit(0..7) bzw. 4 bit (0..8) in ein leuchtband mit 8 LEDs umsetzen
Leuchtband3bit PDF   Aufgabe
Leuchtband4bit PDF   Aufgabe mit Lösung
Leuchtband zip            Alle Dateien auch Simulation mit Profilab

Demultiplexer     2 auf 4 und 3 auf 8 Decoder
2auf4 PDF    Aufgabe mit Lösung
2auf4 PDF    handschriftlich Lösung
Demultiplexer zip   2auf4 und 3 auf 8 Decoder mit Simulation Profilab


Unterrichtsideen Zähler

Zähler           Synchrone Zähler als dezimale Zähler   
Zähler2bit PDF   Erklärungen 2bit dezimale Zähler
Zähler2bit zip      ProfilabSimulation
Zähler3bit PDF   Aufgabe
Zähler3bit PDF  Lösung
Zählerentwurf PDF Leeres Aufgabenblatt für entwurf beliebiger syn.Zähler
Zähler4bit PDF  Aufgabe Lösung 4bit Zähler für eine einstellige 7Seg-Anzeige
Zähler 0--5  0--9 PDF  Handschriftliche Lösung und Multisim Schaltung
Zahler Syn zip   Zusammenfassung
Zähler4bit zip    Multisim 4bit Zähler synchron auf Basis D-FF IC 74HCT74

Würfel             Eine Platine mit 2 Würfel wird mit einem synchronen Zähler angesteuert        
Würfel PDF   Aufgabe
Würfel PDF   Lösung     synchroner Zähler D-FFs
Würfel zip      Lösung mit Profilab zur Simulation

Ampel            Eine Platine mit einer Straßenkreuzung wird angesteuert
Ampel PPT   Aufgabe und Lösung in ABEL, uC8051 Ass und C 8051 und ARDUINO
Ampel PDF   Aufgabe StraßenkreuzungKreuzung
Ampel PDF  Lösung
Ampel zip     Aufgaben Lösungen Simulation Profilab

Schrittmotor   Unipolarer Schrittmotor wird angesteuert. Mit H-Brücke auch bipolarer Motor möglich
Schrittmotor PDF Aufgabe Gruppenarbeit 3 Gruppen halb- vollschritt ohne mit Decoder
Schrittmotor zip   Aufgaben Lösungen Simulation mit Profilab

Schieberegister    Schieberegister mit dyn-D-FFs 4bit und 8 bit Aufbau einer seriellen Übertragung
Schieberegister PDF   Aufgabe 8bit Sender 8bit Empfänger als synchrone serielle Übertragung
Schieberegister PDF  Lösung mit 4bit send receive, kann zu 8 bit erweitert werden
Schieberegister zip      Mit Simulation Profilab und ABEL Beispiele

Das Bild zeigt die Platine mit dem programmierbaren Bautein LC4128V von Lattice.
Diese Platine wurde von Otto Bubbers (Sindelfingen) entwickelt. Mit auf der Platine die
Steckernorm von der Hardware aus Offenburg, z.B. 4x7Seg Anzeige, Würfel, Ampel.....
Kauf: Infos über meine E-Mail.
Beschreibung PDF         Portbelegung   PDF      
Video ISPLever bei WIN10 installieren   ZIP   Spezielle Hinweise, damit die Insatallation gelingt von meinem Kollegen Artur Busch

 

 

 

 

Stand: 15. Mai  2017        Neumaier