Bildung / Logik
Logikgatter-Simulator: Digitale Schaltungen erstellen und testen
Ziehe AND-, OR-, NOT-, NAND-, NOR-, XOR- und XNOR-Gatter auf die Arbeitsfläche. Verbinde Schalter, einen Taktgeber und Ausgangs-LEDs, probiere Beispiel-Addierer und ein SR-Latch aus und speichere deine Schaltung als JSON.
Logikgatter-Simulator: Digitale Schaltungen erstellen und testen: Die Schaltung wird jedes Mal ausgewertet, wenn sich Schalter, Taktgeber oder Verbindungen ändern. Nicht verbundene Pins zeigen ein unbekanntes Signal. Der Halbaddierer und der Volladdierer veranschaulichen die binäre Addition; das SR-Latch zeigt Rückkopplung und Speicherung. Rückkopplungen, die keinen stabilen Zustand erreichen, werden als unbekannt angezeigt. In der Wahrheitstabelle wird jeder Schalter und Taktgeber als unabhängiger Eingang behandelt. Jede Zeile beginnt mit einem internen Zustand, in dem alle Signale auf Low stehen. Läuft zu 100% lokal in deinem Browser, ohne Datei-Uploads zum Server.
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- Werkzeuge für Schule & Lernen
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- Kostenlos · ohne Anmeldung
- Verfügbarkeit
- Einsatzbereit
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Ziehe ein Gatter auf die Fläche oder tippe auf seine Schaltfläche. Ziehe Knoten, um sie zu verschieben. Tippe auf einen Ausgangspin und anschließend auf einen Eingangspin, um eine Verbindung zu zeichnen; du kannst auch zwischen den Pins ziehen. Tippe auf einen Eingangsschalter, um ihn umzuschalten. Wähle einen Knoten aus, um ihn umzubenennen oder zu entfernen; mit den Pfeiltasten verschiebst du den fokussierten Knoten.
Nach 1 Iterationen stabil. Nicht verbundene Pins zeigen ?.
Der SR-Speicher verwendet zwei NOR-Gatter. Setzen oder Zurücksetzen legt einen Zustand fest; bei beiden niedrigen Eingängen bleibt der vorherige stabile Zustand erhalten. Beide hohen Eingänge sind ungültig. Werden beide gleichzeitig losgelassen, kann das System in diesem Modell mit gleichzeitiger Aktualisierung oszillieren. Analoge Zeitabläufe oder Ausbreitungsverzögerungen werden nicht simuliert.
Verbindungen: Verbindung entfernen
Wahrheitstabelle der Schaltung
Eingänge und Takte sind unabhängige Variablen, bis zu acht. Jede Zeile beginnt mit einem internen Zustand, in dem alle Werte niedrig sind; Rückkopplungsschaltungen können von der Vorgeschichte abhängen und haben keine einzelne kombinatorische Wahrheitstabelle. ? kennzeichnet einen ungeklärten oder oszillierenden Ausgang.
| A | B | Sum | Carry | Stabil |
|---|---|---|---|---|
| 0 | 0 | 0 | 0 | Ja |
| 0 | 1 | 1 | 0 | Ja |
| 1 | 0 | 1 | 0 | Ja |
| 1 | 1 | 0 | 1 | Ja |
Digitale Logik
Definitionen von Logikgattern sowie kombinatorische und sequenzielle Logik: MIT OpenCourseWare, Computation Structures, Einheiten 4 und 5. https://ocw.mit.edu/courses/6-004-computation-structures-spring-2017/ . Die Beispiele und Diagramme auf dieser Seite sind eigene Inhalte.
Simulationsmodell
Signale sind high, low oder unbekannt. Aktualisierungen erfolgen gleichzeitig, bis sich die Schaltung stabilisiert, ein Zustand wiederholt oder 64 Aktualisierungen erreicht sind. Dies ist ein Lehrmodell; elektrische Spannung, Ausbreitungsverzögerung oder Metastabilität werden nicht modelliert. Zeilen der Wahrheitstabelle mit Rückkopplungen können vom Anfangszustand abhängen.
So benutzt du es
- Ziehe Gatter auf die Arbeitsfläche oder tippe auf die entsprechenden Schaltflächen. Verschiebe einen Knoten durch Ziehen.
- Tippe auf einen Ausgangspin und anschließend auf einen Eingangspin, um beide zu verbinden. Schalte Eingangsschalter um oder starte den Taktgeber.
- Untersuche die Signale und die Wahrheitstabelle in Echtzeit oder speichere und lade die Schaltung lokal oder als JSON-Datei.
Datenschutz & Einschränkungen
Die Schaltung läuft in deinem Browser. Lokale Speicherungen bleiben auf diesem Gerät; JSON-Exporte werden heruntergeladen, ohne deine Schaltung hochzuladen.
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Häufige Fragen
Warum wird ein Ausgang mit einem Fragezeichen angezeigt?
Möglicherweise ist ein erforderlicher Pin nicht verbunden oder die Rückkopplung schwingt beziehungsweise erreicht keinen stabilen Zustand. Der Simulator beendet die Berechnung nach 64 gleichzeitigen Aktualisierungen und zeigt abgeleitete Ausgänge als unbekannt an, statt ein stabiles Ergebnis vorzutäuschen.
Wie verhält sich das SR-Latch?
Das Beispiel verwendet zwei NOR-Gatter. Durch Setzen oder Zurücksetzen wird ein Zustand festgelegt; bei beiden Eingängen auf Low bleibt der vorherige stabile Zustand erhalten. Beide Eingänge auf High sind ungültig. Werden beide anschließend gleichzeitig losgelassen, kann die Schaltung in diesem Modell schwingen. Analoge Zeitverläufe und Signallaufzeiten werden nicht simuliert.
Was kann ich speichern?
JSON-Speicherungen enthalten die Knoten, Beschriftungen, Positionen, Schaltereinstellungen und Verbindungen. Der laufende Zustand des Taktgebers und der vorherige interne Zustand eines Latches werden nicht gespeichert. Eine lokale Speicherung nutzt den Speicher dieses Browsers; mit Export und Import kannst du eine Schaltung zwischen Geräten übertragen.
Wie groß kann eine Schaltung sein?
Die Arbeitsfläche nimmt bis zu 80 Knoten und 160 Leitungen auf. Die erstellte Wahrheitstabelle unterstützt bis zu acht Eingangsschalter und Taktgeber und umfasst damit höchstens 256 Zeilen.
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