Wofür braucht man Logikgatter?
Also ich weiß, dass man sie für fast alles braucht, also in jedem Prozessor etc aber ich bräuchte konkrete Beispiele für meine GFS :)
2 Antworten
Blöd gesagt: "Für die Realisierung von digitalen Logikschaltungen"... Also im Prinzip das Gegenteil von Analogschaltungen/ Fuzzy-Steuerungen.
Was man damit machen kann? Es gibt kombinatorische (statische) Logik, das ist so was wie in einer Waschmaschine: "Wenn ein Programm gewählt ist und die Luke zu ist, fange an zu waschen" oder transitionale Logik - dabei hat die Steuerung ein "Gedächtnis" und handelt abhängig von früheren Eingaben. Auch wieder Beispiel Waschmaschine, dass im 1. Schritt Wasser eingepumpt wird, im 2. Schritt aufgeheizt, ... im 5. Schritt geschleudert, aber nur, wenn schleudern ausgewählt wurde... (Schritt == 5 und schleudern ausgewählt) Ein Zähler besteht auch nur aus einem Haufen Logikgatter. Früher hat man halt die Logikgatter noch einzeln als ICs gekauft (standartisiert nach Nummern https://de.wikipedia.org/wiki/Logikfamilie)
Heute sind viele integriert in einem IC, oder man verwendet Mikrocontroller/ FPGAs (programmierbare Logik-ICs - selbst kleinere können schon die Funktion von 100.000 Logikgattern übernehmen).
Wir haben im Studium z.B. mal die Logik für Fahrstuhl (Anfordern, warten bis kommt, Türen öffnen, Stockwerk wählen, Türen schließen, hoch fahren bis Stockwerk erreicht, Türen öffnen...) und ähnliches "entwickelt" (teilweise von Textbeschreibung bis zu Logikgattern)
Einen Speicher kannst du auch mit Logikgattern bauen... Mit 2 NAND-Gattern erhältst du ein Flipflop, was 1 Bit speichern kann.
Irgendwo, wo etwas digital stattfindet, sind in irgend einer Art Logikschaltungen drin... z.B. Tastatur (Tastendruck wird digital in Bits übertragen), Taster zum Geräteeinschalten (einmal drücken: einschalten, nochmal drücken: ausschalten), Ampelsteuerung...
Für komplexe Logik wie Prozessoren... gibt es übrigens eigene "Programmiersprachen" (heißen: Hardwarebeschreibungssprachen VHDL/Verilog), womit komplexe Logik einfach beschrieben werden kann, z.b. eine Multiplikation als "*" - und ein Computerprogramm erzeugt (synthetisiert) dann den Schaltplan für die Logikgatter.
Zentral je nach Arbeitspunkt als Schalter oder auch als Verstärker.
Man kann mit einem Fotowiderstand, einer Batterie, einem Transistor und einer Lampe beispielsweise eine sehr simple Gartenlampe bauen, die automatisch angeschaltet wird, sobald es dunkel wird. Das ist aber auch nur ein sehr platonisches Beispiel zum Verständnis. Heute werden sie fast in allem gebraucht.