Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik RS-Flipflop Lehrer verwirren mich


von Hannes (Gast)


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Hallo

Wir machen gerde in der Schule im Fach Steureungstechnik Digitaltechnik 
und sind bei den RS-Flipflops angekommen. Laut unserem Lehrer dürfen wir 
beide Eingänge nimals gleichzeitig ne eins sein lassen da es entweder 
mit NOR oder NAND aufgebaut sein kann und der ausgang dann undefinirt 
ist. Jdeoch wird keine Verrigelung dfür verlangt das dies nicht 
vorkommt. (Lehrer hört nicht richtig zu/Intressiert es nicht wenn 
Schüler Fragen haben.) Jedoch kann in den Schaltungen die wir Zeichnen 
ohne Probleme beide eingänge gleichzeitig eins sein. Und wehe man 
zeichnet eine verigelung dafür. Ich bin verwirrt.

Gruß

Hannes

: Gesperrt durch Moderator
von Cyblord -. (cyblord)


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Hannes schrieb:
> Hallo
>
> Wir machen gerde in der Schule im Fach Steureungstechnik Digitaltechnik
> und sind bei den RS-Flipflops angekommen. Laut unserem Lehrer dürfen wir
> beide Eingänge nimals gleichzeitig ne eins sein lassen da es entweder
> mit NOR oder NAND aufgebaut sein kann und der ausgang dann undefinirt
> ist.

Darf eben schon, nur ist der Ausgang dann, wie du korrekt sagst, 
undefiniert. Kommt aber auf den Zweck der Schaltung an ob man das 
unbedingt verriegeln muss. Wie werden die Eingänge denn angesteuert? Was 
tut die Schaltung?

gruß cyblord

von Martin S. (sirnails)


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Abgesehen davon, dass ich Dir ein paar "e"s schenke, erreicht keine 
Logik innerhalb infinitesimal kleiner Zeit einen definierten Zustand.

von Hannes (Gast)


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Die Schaltung (SPS) soll nen Motor Steuern der ne Schranke auf und zu 
gehen läßt. An dem Hängen halt auch noch über ein paar Gater Initiatoren 
dran für Stop und Start. Was für ne Art RS-Flipflop es ist ist laut 
Lehrer Schißegal aber beide Eingänge dürfen auf keinen fall gleichzeitig 
eins sein. Und ne verrigelung dürfen wir nicht machen. Warum auch immer. 
Schüler weiterhin verrwiert.

Hatt wer von Euch nen blassen Schimer wieso man da keine Veriegelung 
dafür macht?

von Peter R. (pnu)


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Das wesentliche wurde erst später gesagt: Das RS-FF ist in einer SPS 
verwirklicht.

Nur ein Tipp in die Richtung.
SPS haben sequentielle Arbeitsweise.
Ein gleichzeitiges Anlegen von S und R wirkt sich nicht aus. Zuerst wird 
einer der beiden Eingänge abgefragt, dann wird das FF z.B. gesetzt. Wenn 
bei der anschließenden Abfrage das R auch wahr ist, wird rückgesetzt. 
Man sagt dazu auch, das im Zeitablauf zweite Signal (im Beispiel R) ist 
dominierend und eine Verriegelung ist nicht notwendig

Ein NOR- RS-FF muss weil es FF heißt, einen Q- und einen |Q -Ausgang 
haben.

Bei gleichzeitiger Ansteuerung von R und S eines RS-FF dieses Typs sind 
dann  Q und |Q beide gleich und das darf nicht sein.

von Otto (Gast)


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Ergänzend zu den Ausführungen von Peter R. ist es speziell bei einem 
Motor wichtig, dass das Rücksetzen (=das Abschalten) jederzeit möglich 
(=dominant) ist. Ein Verriegeln des Rücksetzen-Einganges durch den 
Setzen-Eingang würde dazu führen, dass der Motor trotz erfüllter 
Auschaltbedingung (z. B. Endschalter) anlaufen würde.

Gruß Otto

von Matthias B. (matthias882)


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Ich gehe mal davon aus dass es sich um eine Simatic SPS handelt, bei 
anderen Herstellern sollte es aber sicher ähnlich sein.
Klar können beide Eingänge gleichzeitig ein Signal bekommen, auch der 
Ausgang bleibt dabei definiert.
Dafür gibt es da 2 verschiedene Typen: Das RS-Flipflop und das 
SR-Flipflop.
Das RS ist dominant setzend, bedeutet wenn beide Eingänge "1" dann 
Ausgang "1", und das SR ist dominant rücksetzend, heißt der Ausgang ist 
in dem Fall "0".
Wie Peter weiter oben schon erwähnt hat hängt das mit der sequentiellen 
Abarbeitung zusammen, der zuletzt bearbeitete Anschluss (2. Buchstabe) 
hat das Sagen...

MfG
Matthias

von Axel S. (a-za-z0-9)


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cyblord ---- schrieb:
> Hannes schrieb:

>> Wir machen gerde in der Schule im Fach Steureungstechnik Digitaltechnik
>> und sind bei den RS-Flipflops angekommen. Laut unserem Lehrer dürfen wir
>> beide Eingänge nimals gleichzeitig ne eins sein lassen da es entweder
>> mit NOR oder NAND aufgebaut sein kann und der ausgang dann undefinirt
>> ist.
>
> Darf eben schon, nur ist der Ausgang dann, wie du korrekt sagst,
> undefiniert.

Stimmt auch nicht. Die Zustände der Ausgänge sind dann sehr wohl 
definiert. Nur sind halt der invertierende und der nichtinvertierende 
Ausgang auf dem gleichen Pegel, was ein bisschen :) der Benennung 
zuwider läuft.

Viel interessanter ist die Frage, welchen Zustand das Flipflop wohl 
einnehmen wird, wenn man die Eingänge gleichzeitig(!) auf den inaktiven 
Pegel zurück setzt.

Ach ja. Für die Aufgabenstellung reicht ein Flipflop sowieso nicht. Es 
gibt drei Zustände: Motor steht, Motor macht Schranke zu, Motor macht 
Schranke auf. Ein Flipflop macht aber nur 2 Zustände.

Hinweis (ROT13): qnf mjrvgr Syvcsybc vfg avpug ryrxgebavfpure, fbaqrea 
zrpunavfpure Anghe.


XL

von Vuvuzelatus (Gast)


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>Laut unserem Lehrer dürfen wir beide Eingänge nimals gleichzeitig ne eins
>sein lassen da es entweder mit NOR oder NAND aufgebaut sein kann und der
>ausgang dann undefinirt ist.

Das "Undefiniert-Problem" tritt nicht auf, wenn an beiden Eingängen 1 
anliegt, sondern in dem Moment, in dem das 1-Signal an beiden Eingängen 
gleichzeitig auf 0 wechselt.

Ein S=R=1 läßt ein NAND-Flip-Flop schlicht und ergreifend in den Zustand 
(Q=0, /Q=0) schalten, und ein NOR-Flip-Flop in den Zustand (Q=1, /Q=1). 
Und zwar stabil, d. h. der Zustand wird beibehalten solange S=R=1 
anliegt. Die Sache hat nur zwei Haken: Erstens sind dann die Ausgänge Q 
und /Q entgegen ihrer Bezeichnung nicht komplementär zueinander, was sie 
sonst immer sind. Zweitens - und jetzt kommt's - kann das Flip-Flop 
diesen Zustand nicht speichern. Es muss nach dem Übergang von S=R=1 zu 
S=R=0 entweder in den Zustand (Q=0, /Q=1) fallen oder den dazu 
komplementären (Q=1, /Q=0) und welcher der beiden es sein wird - das 
ist nicht definiert. Bei einem realen, aus Transistoren oder anderen 
Bauelementen aufgebauten Flip-Flop entscheidet es sich danach, welches 
der beiden Gatter schneller schaltet.

"Verboten" ist also nicht der Zustand S=R=1 an sich, sondern der 
Übergang zu S=R=0, wenn beide Signale exakt gleichzeitig wechseln. 
Wechselt eines davon nur minimal später als das andere, ist sowieso 
alles in Ordnung, denn das wäre dann kein Übergang (S=R=1) --> (S=R=0) 
mehr, sondern entweder der Übergang (S=R=1) --> (S=1, R=0) --> (S=R=0) 
oder dasselbe mit (S=0, R=1) als Zwischenstufe. Dann würde das Flip-Flop 
einfach den Zustand der Zwischenstufe speichern.

von Peter D. (peda)


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Matthias Becher schrieb:
> Das RS ist dominant setzend, bedeutet wenn beide Eingänge "1" dann
> Ausgang "1", und das SR ist dominant rücksetzend, heißt der Ausgang ist
> in dem Fall "0".

Wobei ein dominates RS-FF immer auch ein verriegeltes ist.
Bloß verriegeln sich die Eingänge nicht gegenseitig, sondern nur der 
dominante Eingang den rezessiven Eingang.
1
 dR  S  Q  /Q
2
--------------
3
  0  0  Q  /Q
4
  0  1  1   0
5
  1  x  0   1

von k.S. (Gast)


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Es ist immer wieder überraschend welchen Schwachsinn Lehrer und auch 
Professoren lehren und andere von sich geben.
Anerkennung und Danke an Vuvuzelatos. Er ist der Einzige, der es völlig 
richtig erkannt und erklärt hat.
K.S.

von Martin V. (oldmax)


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Hi
Hannes schrieb:
> Die Schaltung (SPS) soll nen Motor Steuern der ne Schranke auf und zu
> gehen läßt. An dem Hängen halt auch noch über ein paar Gater Initiatoren
> dran für Stop und Start. Was für ne Art RS-Flipflop es ist ist laut
> Lehrer Schißegal aber beide Eingänge dürfen auf keinen fall gleichzeitig
> eins sein. Und ne verrigelung dürfen wir nicht machen. Warum auch immer.
> Schüler weiterhin verrwiert.
>
> Hatt wer von Euch nen blassen Schimer wieso man da keine Veriegelung
> dafür macht?

Also, was spricht gegen einen Lage-Endschalter ? Denk mal darüber nach. 
Schranke unten, wohin kann sie logischer weise bewegt werden? Also, 
Taster und Lage unten dann Schranke auf. Oder sieht das euer Lehrer 
schon als Verriegelung ? Selbiges trifft für "Schranke oben" zu.
Ach ja, für die ganz Schlauen, Ja, diese Funktion ist Quatsch, weil eine 
Schranke, die unterwegs angehalten wird, nicht mehr über den FF 
angesteuert werden kann. Aber das ist ja nicht die Aufgabe.
Gruß oldmax

: Bearbeitet durch User
von Martin S. (sirnails)


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15.04.2013!!!

von Bernd (Gast)


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k.S. schrieb:
> Es ist immer wieder überraschend welchen Schwachsinn Lehrer und auch
> Professoren lehren

ich finde es immer wieder überraschend was Schüler so behaupten was 
Lehrer gesagt oder gemacht oder nicht gemacht haben (und dass das dann 
auch von anderen geglaubt wird)

Folgende Situation erlebe ich immer wieder:

Schüler: Das haben wir noch gar nicht durchgenommen.
Lehrer: Zeigen Sie mir mal Ihr Heft.
Schüler blättert in seinem Chaos ...
Lehrer: Halt, und was steht da auf dem Blatt?

von Joe (Gast)


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von Harald W. (wilhelms)


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k.S. schrieb:

> Es ist immer wieder überraschend welchen Schwachsinn Lehrer und auch
> Professoren lehren und andere von sich geben.

...und um das zu erkennen, hast Du fast 8 Monate gebraucht?

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