Schaltnetz
framed|Schaltnetz: y = f(x) Der Begriff Schaltnetz (engl.: combinational circuit oder combinatorial circuit) wird in der technischen Informatik verwendet. Er bezeichnet ein Netz aus elementaren logischen Schaltgliedern (Gattern), die heutzutage technisch mit Transistoren realisiert werden und theoretisch mit Hilfe der Booleschen Algebra untersucht werden können.
Ein Schaltnetz stellt die schaltungstechnische Realisierung einer Booleschen Funktion dar. Jede Boolesche Funktion kann mittels eines Schaltnetzes dargestellt werden. Umgekehrt bieten Schaltnetze jedoch Ausdrucksmöglichkeiten (wie etwa Zeitverzögerungen, mehrfache Ausgänge aus Schaltgliedern usw.), die sich nicht algebraisch darstellen lassen.
Es verknüpft also Boolesche Eingangsvariablen (zusammengefasst im Eingangsvektor x), welche die Werte 1 oder 0 (wahr oder falsch) annehmen können, durch eine Boolesche Funktion (f). Die Variablenwerte werden für das Schaltnetz durch Spannungswerte an den Eingangsleitungen dargestellt (zum Beispiel 5V für 1 und Masse für 0). An den Ausgangsleitungen liegen dann Werte (Ausgangsvektor y) an, die abhängig von den Eingangswerten und der Booleschen Verknüpfungsfunktion sind. Das Bild (rechts) zeigt ein allgemeines Schaltsymbol für ein Schaltnetz, welches die Boolesche Funktion y = f (x) realisiert.
Eigenschaften
Liegt zu einem Zeitpunkt ein Wert x am Eingang des Schaltnetzes an, dann hängt der Wert y am Ausgang nur zu diesem Zeitpunkt von x ab. Die Zeitverzögerung wird auf der logischen Ebene vernachlässigt, da ein Schaltnetz keine Speicherglieder enthält. Bei einem Schaltnetz können innere Zustände von außen nicht unterschieden werden.
Siehe auch
- Ein Schaltnetz wird durch eine logische Schaltung realisiert.
- Schaltketten sind durch Übergangsvektoren hintereinandergeschaltete Schaltnetze.
- Ein Schaltwerk ist ein Schaltnetz mit teilweise zeitverzögert rückgekoppelten Ausgängen.
- Logische Schaltglieder: NOT-Gatter, AND-/NAND-Gatter, OR-/NOR-Gatter, XOR-/XNOR-Gatter.
- Ein Schaltkreis ist kein Schaltnetz, obwohl ein Schaltnetz durch einen Schaltkreis realisiert werden kann.
Literatur
Hans Liebig, Stefan Thome, Logischer Entwurf digitaler Systeme, Springer-Verlag Berlin Heidelberg, 1996 - ISBN 3540610626