Digital Logic Lab · Vorlagen

Schaltungsvorlagen

Professionelle Schaltungsvorlagen zur Beschleunigung Ihres digitalen Logikdesign-Arbeitsabläufe

Logik-Grundlagen

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Abgeleitete Gatter

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Kombinatorische Logik

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Schaltbild für 1-Bit-HalbaddiererAnfängerKombinatorische Logik

1-Bit-Halbaddierer

Grundlegende 1-Bit-Addition mit XOR- und UND-Gattern und einer Ziffernanzeige. Lernen Sie binäre Grundarithmetik und die Erzeugung des Übertrags.Öffnen
Schaltbild für 1-Bit-Volladdierer-KomponenteAnfängerKombinatorische Logik

1-Bit-Volladdierer-Komponente

Einzelne Volladdierer-Komponente mit Übertragsein- und -ausgang. Grundlage für Mehrbit-Arithmetikschaltungen.Öffnen
Schaltbild für 1-zu-2-DemultiplexerAnfängerKombinatorische Logik

1-zu-2-Demultiplexer

Grundlegender Demultiplexer, der einen Eingang auf zwei Ausgänge routet. Lernen Sie Datenverteilung und Adressierungskonzepte kennen.Öffnen
Schaltbild für 1-zu-4-DemultiplexerFortgeschritteneKombinatorische Logik

1-zu-4-Demultiplexer

Demultiplexer mit vier Ausgängen und Adressauswahl. Veranschaulicht Adressdecodierung und Datenverteilung.Öffnen
Schaltbild für 1-zu-8-DemultiplexerExpertenKombinatorische Logik

1-zu-8-Demultiplexer

Demultiplexer mit acht Ausgängen und 3-Bit-Adressauswahl. Fortgeschrittenes Datenrouting für komplexe Systeme.Öffnen
Schaltbild für 2-Bit-BinäraddiererFortgeschritteneKombinatorische Logik

2-Bit-Binäraddierer

2-Bit-Binäraddition mit Übertragsausbreitung. Veranschaulicht Mehrbitarithmetik mit Grundgattern und Übertragskette.Öffnen
Schaltbild für 2-Bit-VolladdiererketteFortgeschritteneKombinatorische Logik

2-Bit-Volladdiererkette

2-Bit-Volladdierer mit Übertragsausbreitung. Lernen Sie, wie Volladdierer für Mehrbit-Arithmetik verkettet werden.Öffnen
Schaltbild für 2-zu-1-MultiplexerAnfängerKombinatorische Logik

2-zu-1-Multiplexer

Grundlegender 2-Eingangs-Multiplexer mit Select-Steuerung. Grundlage für Datenwahl- und Routing-Schaltungen.Öffnen
Schaltbild für 2-zu-4-DecoderAnfängerKombinatorische Logik

2-zu-4-Decoder

2-Bit-Decoder mit vier Ausgangsleitungen. Lernen Sie Adressdecodierung für Speicher- und Geräteauswahl.Öffnen
Schaltbild für 3-Bit-BinäraddiererExpertenKombinatorische Logik

3-Bit-Binäraddierer

Bauen Sie einen 3-Bit-Addierer und verstehen Sie Volladdierer, Übertragsausbreitung und Binärarithmetik.Öffnen
Schaltbild für 3-zu-8-DecoderFortgeschritteneKombinatorische Logik

3-zu-8-Decoder

3-Bit-Decoder mit acht Ausgängen. Fortgeschrittene Adressdecodierung für größere Speicher- und I/O-Systeme.Öffnen
Schaltbild für 4-Bit-Größenkomparator – Legacy-EintragFortgeschritteneKombinatorische Logik

4-Bit-Größenkomparator – Legacy-Eintrag

Historischer Katalogeintrag für denselben Entwurf eines 4-Bit-Größenkomparators wie Vorlage 125; bleibt erhalten, bis seine Route weitergeleitet wird.Öffnen
Schaltbild für 4-zu-1-MultiplexerFortgeschritteneKombinatorische Logik

4-zu-1-Multiplexer

4-Eingangs-Multiplexer mit 2-Bit-Auswahl. Lernen Sie Datenrouting und Auswahl mit mehreren Eingängen.Öffnen
Schaltbild für 4-zu-2-PrioritätscodiererFortgeschritteneKombinatorische Logik

4-zu-2-Prioritätscodierer

Codiert unter vier Leitungen den höchstpriorisierten aktiven Eingang als 2-Bit-Binärindex. Da die dargestellte Schaltung keinen Gültigkeitsausgang besitzt, erscheinen I0 und „kein Eingang aktiv“ beide als 00.Öffnen
Schaltbild für 8-zu-1-MultiplexerExpertenKombinatorische Logik

8-zu-1-Multiplexer

8-Eingangs-Multiplexer mit 3-Bit-Auswahl. Komplexes Datenrouting für fortgeschrittene Digitalsysteme.Öffnen
Schaltbild für 8-zu-3-PrioritätscodiererExpertenKombinatorische Logik

8-zu-3-Prioritätscodierer

Codiert unter acht Leitungen den höchstpriorisierten aktiven Eingang als 3-Bit-Binärindex. Da die dargestellte Schaltung keinen Gültigkeitsausgang besitzt, erscheinen I0 und „kein Eingang aktiv“ beide als 000.Öffnen
Schaltbild für Binär-zu-Gray-Code-KonverterAnfängerKombinatorische Logik

Binär-zu-Gray-Code-Konverter

Wandelt eine 4-Bit-Binärzahl in Gray-Code um, bei dem sich aufeinanderfolgende Werte genau in einem Bit unterscheiden. Jedes Gray-Bit ist ein XOR benachbarter Binärbits.Öffnen
Schaltbild für BinärzahlanalysatorFortgeschritteneKombinatorische Logik

Binärzahlanalysator

Schaltung mit mehreren Gattern zur Analyse von 3-Bit-Binärzahlen. NOT-, AND-, OR- und XOR-Gatter erkennen Muster und Eigenschaften in Binärdaten.Öffnen
Schaltbild für Demo der Halbaddierer-KomponenteAnfängerKombinatorische Logik

Demo der Halbaddierer-Komponente

Demonstration einer Halbaddierer-Komponente mit Ziffernanzeigen. Einführung in gekapselte arithmetische Komponenten im Digitalentwurf.Öffnen
Schaltbild für Demo einer komplexen LogikschaltungExpertenKombinatorische Logik

Demo einer komplexen Logikschaltung

Fortgeschrittene Schaltung mit XNOR, UND und verschiedenen Konstanten zur Realisierung komplexer boolescher Logik.Öffnen
Schaltbild für Entscheidungslogik für einen intelligenten RoboterFortgeschritteneKombinatorische Logik

Entscheidungslogik für einen intelligenten Roboter

Komplexe Entscheidungsschaltung mit mehreren Gattertypen. Roboterlogik mit Sensoren, NOT-, AND- und ODER-Gattern für intelligentes Verhalten.Öffnen
Schaltbild für HalbsubtrahiererAnfängerKombinatorische Logik

Halbsubtrahierer

Subtrahiert ein Bit von einem anderen und erzeugt ein Differenz- und ein Borrow-Bit. Das Gegenstück zum Halbaddierer.Öffnen
Schaltbild für MUX zur Auswahl von TV-KanälenFortgeschritteneKombinatorische Logik

MUX zur Auswahl von TV-Kanälen

4-zu-1-Multiplexer zur Auswahl von TV-Kanälen. Lernen Sie Datenrouting und Auswahl mit Multiplexer-Logik für reale Anwendungen.Öffnen
Schaltbild für Paritätsgenerator und -prüferFortgeschritteneKombinatorische Logik

Paritätsgenerator und -prüfer

Erzeugt mit einem XOR-Baum ein gerades Paritätsbit für 4 Datenbits und prüft anschließend ein empfangenes Paritätsbit auf Einbit-Übertragungsfehler.Öffnen
Schaltbild für Sicherheitssystem mit DigitalschlossFortgeschritteneKombinatorische Logik

Sicherheitssystem mit Digitalschloss

Fortgeschrittenes Sicherheitssystem mit NOT- und UND-Gattern. Zum Entsperren ist eine bestimmte Kombination erforderlich. Veranschaulicht die Umsetzung komplexer Boolescher Logik.Öffnen
Schaltbild für Volladdierer mit ÜbertragFortgeschritteneKombinatorische Logik

Volladdierer mit Übertrag

Volladdiererschaltung aus Halbaddierern und ODER-Gatter. Lernen Sie die Verarbeitung des Übertragseingangs und vollständige arithmetische Operationen.Öffnen
Schaltbild für VollsubtrahiererFortgeschritteneKombinatorische Logik

Vollsubtrahierer

Subtrahiert zwei Bits und einen eingehenden Borrow und erzeugt eine Differenz sowie einen ausgehenden Borrow. Für Mehrbit-Subtrahierer verkettbar.Öffnen

Ausgabe & Anzeige

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Sequenzielle Logik

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Schaltbild für D-Latch mit OszilloskopFortgeschritteneSequenzielle Logik

D-Latch mit Oszilloskop

Timing-Analyse eines D-Latches mit Oszilloskopdarstellung. Untersuchen Sie Setup-Zeit, Hold-Zeit und Ausbreitungsverzögerung.Öffnen
Schaltbild für Flankengesteuertes D-FlipflopFortgeschritteneSequenzielle Logik

Flankengesteuertes D-Flipflop

D-Flipflop zur Demonstration flankengesteuerten Betriebs. Lernen Sie den Unterschied zwischen flanken- und pegelgesteuertem Speicher.Öffnen
Schaltbild für Flankengesteuertes JK-FlipflopExpertenSequenzielle Logik

Flankengesteuertes JK-Flipflop

Beobachten Sie Halten, Rücksetzen, Setzen und Toggeln an steigenden Taktflanken sowie asynchrone Vorbelegung und Rücksetzung. Der gekapselte Baustein legt keine Master-Slave-Implementierung offen.Öffnen
Schaltbild für Grundlegendes D-LatchAnfängerSequenzielle Logik

Grundlegendes D-Latch

Einfaches D-Latch mit Daten- und Enable-Eingängen. Einführung in digitalen Speicher und den transparenten Latch-Betrieb.Öffnen
Schaltbild für Sequenzdetektor (101)ExpertenSequenzielle Logik

Sequenzdetektor (101)

Ein endlicher Zustandsautomat überwacht einen seriellen Eingang und aktiviert seinen Ausgang sofort, wenn das überlappende Muster 1-0-1 erscheint. Zwei D-Flipflops speichern den Zustand; eine kleine Logik berechnet Folgezustand und Mealy-Ausgang.Öffnen
Schaltbild für SR-Latch-DemonstrationAnfängerSequenzielle Logik

SR-Latch-Demonstration

Set-Reset-Latch mit S- und R-Eingängen. Lernen Sie grundlegenden Speicher mit gekreuzt rückgekoppelten Gattern und bistabilem Betrieb.Öffnen
Schaltbild für Taktgesteuerte BahnübergangslichterAnfängerSequenzielle Logik

Taktgesteuerte Bahnübergangslichter

Bahnübergangslichter mit Takt und NICHT-Gatter. Lernen Sie Timingschaltungen und wechselnde Ausgänge kennen – eine Einführung in sequenzielles Timing.Öffnen

Speichersysteme

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Schaltbild für 3-Bit-Auf-/AbwärtszählerExpertenSpeichersysteme

3-Bit-Auf-/Abwärtszähler

Synchroner 3-Bit-Zähler, der abhängig von einem Richtungseingang aufwärts oder abwärts zählt. T-Flipflops toggeln unter kombinatorischer Steuerlogik, sodass alle Bits an derselben Taktflanke wechseln.Öffnen
Schaltbild für 4-Bit-BinärzählerAnfängerSpeichersysteme

4-Bit-Binärzähler

Interaktiver 4-Bit-Binärzähler mit sichtbaren Ausgangslampen. Lernen Sie binäre Zählfolgen und taktgesteuerten Betrieb kennen, von 0 bis 15 in Binärdarstellung.Öffnen
Schaltbild für 4-Bit-Johnson-ZählerFortgeschritteneSpeichersysteme

4-Bit-Johnson-Zähler

Ein Twisted-Ring-Zähler: Der invertierte Ausgang des letzten Flipflops speist das erste und erzeugt mit vier Flipflops acht eindeutige Zustände.Öffnen
Schaltbild für 4-Bit-PIPO-RegisterAnfängerSpeichersysteme

4-Bit-PIPO-Register

Ein Parallel-In-Parallel-Out-Register: Vier D-Flipflops teilen sich einen Takt, übernehmen vier Eingangsbits gleichzeitig und halten sie.Öffnen
Schaltbild für 4-Bit-PISO-SchieberegisterExpertenSpeichersysteme

4-Bit-PISO-Schieberegister

Lädt vier Bits parallel (Load = 1) und schiebt sie anschließend mit einem Bit pro Takt über eine serielle Leitung heraus (Load = 0). Der Parallel-In-Serial-Out-Konverter im Herzen serieller Sender.Öffnen
Schaltbild für 4-Bit-Register mit TaktFortgeschritteneSpeichersysteme

4-Bit-Register mit Takt

Grundlegendes 4-Bit-Register mit parallelem Laden und Takt. Grundlage für Datenspeicher in Digitalsystemen mit Timing-Analyse.Öffnen
Schaltbild für 4-Bit-RingzählerFortgeschritteneSpeichersysteme

4-Bit-Ringzähler

Vier D-Flipflops in einer Schleife. Der Preset-Eingang lädt eine einzelne 1 (Zustand 1000); jeder Taktimpuls verschiebt diese 1 im Ring und erzeugt eine One-Hot-Folge.Öffnen
Schaltbild für 4-Bit-SchieberegisterFortgeschritteneSpeichersysteme

4-Bit-Schieberegister

Diese Schaltung ist ein 4-Bit-Schieberegister mit serieller Eingabe und paralleler Ausgabe (SIPO). Es nimmt einen Datenstrom bitweise seriell auf und speichert ihn. Nach dem Speichern können alle vier Bits gleichzeitig parallel gelesen werden – die Schaltung wandelt serielle Daten in ein paralleles Format um.Öffnen
Schaltbild für 4-Bit-SISO-SchieberegisterFortgeschritteneSpeichersysteme

4-Bit-SISO-Schieberegister

Seriell-ein, seriell-aus-Schieberegister mit Oszilloskop. Lernen Sie Datenverschiebung und serielle Kommunikation.Öffnen
Schaltbild für 4-Bit-Zähler mit AnzeigeFortgeschritteneSpeichersysteme

4-Bit-Zähler mit Anzeige

4-Bit-Zähler mit Digitalanzeige und Oszilloskop-Timing. Lernen Sie Zählerbetrieb und numerische Anzeigesysteme.Öffnen
Schaltbild für 8-Bit-SIPO-SchieberegisterExpertenSpeichersysteme

8-Bit-SIPO-Schieberegister

8-Bit-Schieberegister mit serieller Eingabe und paralleler Ausgabe sowie zwei Oszilloskopkanälen. Fortgeschrittene Seriell-zu-Parallel-Umwandlung.Öffnen
Schaltbild für 8-Bit-Zähler mit SteuereingängenExpertenSpeichersysteme

8-Bit-Zähler mit Steuereingängen

8-Bit-Zähler mit Load-, Enable- und Clear-Steuerung. Fortgeschrittene Zähleroperationen mit zwei Anzeigeausgängen.Öffnen
Schaltbild für Demo zur Register-LadesteuerungFortgeschritteneSpeichersysteme

Demo zur Register-Ladesteuerung

Register mit Load-Steuerung und multiplexierter Eingangswahl. Lernen Sie bedingtes Laden und Registersteuersignale.Öffnen
Schaltbild für Grundlegendes RAM-SpeichersystemExpertenSpeichersysteme

Grundlegendes RAM-Speichersystem

RAM-Speicher mit Program-Loader und Taktsteuerung. Einführung in Betrieb und Adressierung eines Direktzugriffsspeichers.Öffnen
Schaltbild für Modulo-N-Zähler mit ResetExpertenSpeichersysteme

Modulo-N-Zähler mit Reset

Programmierbarer Modulo-N-Zähler mit Reset-Logik. Lernen Sie eigene Zählfolgen und Entwurfstechniken für Zähler.Öffnen
Schaltbild für RAM mit AdresssteuerungExpertenSpeichersysteme

RAM mit Adresssteuerung

Erweitertes RAM-System mit Schaltern für Adress- und Datensteuerung. Fortgeschrittene Speicheroperationen und Datenspeicherkonzepte.Öffnen
Schaltbild für Register-DatenübertragungssystemExpertenSpeichersysteme

Register-Datenübertragungssystem

Erkunden Sie, wie eine CPU Daten zwischen Registern verschiebt und Registerübertragungen koordiniert.Öffnen
Schaltbild für T-Flipflop-FrequenzteilerFortgeschritteneSpeichersysteme

T-Flipflop-Frequenzteiler

Kette von Toggle-Flipflops zur Frequenzteilung. Lernen Sie, wie T-Flipflops Taktfrequenzen für Timingschaltungen teilen.Öffnen

CPU-Komponenten

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Schaltbild für 4-Bit-ALU-DemonstrationExpertenCPU-Komponenten

4-Bit-ALU-Demonstration

Vollständige 4-Bit-ALU für arithmetische und logische Operationen. Fortgeschrittene kombinatorische Schaltung für CPU-Entwurf.Öffnen
Schaltbild für 8-Bit-ALU-SystemExpertenCPU-Komponenten

8-Bit-ALU-System

Bauen Sie eine 8-Bit-ALU für Addition, Subtraktion und bitweise Operationen.Öffnen
Schaltbild für 8-Bit-Serieller Sender und EmpfängerExpertenCPU-Komponenten

8-Bit-Serieller Sender und Empfänger

Vollständiges serielles Kommunikationssystem mit Sende- und Empfangsschieberegistern. Lernen Sie UART-ähnliche Datenübertragung.Öffnen
Schaltbild für CPU-Flags-RegisterExpertenCPU-Komponenten

CPU-Flags-Register

Prozessor-Flags-Register mit Bedingungscode-Eingängen. Lernen Sie Statusflags im CPU-Entwurf und Bedingungsprüfung.Öffnen
Schaltbild für Demonstrationsschaltung für ROM-SpeicherExpertenCPU-Komponenten

Demonstrationsschaltung für ROM-Speicher

Interaktive ROM-Demonstration mit sequenzieller Adresserzeugung durch einen 8-Bit-Program Counter, Binärzähleranzeige (0–15) und Tests der Steuersignale Chip Select (CS) und Output Enable (OE). Ideal zum Lernen von Speicheradressierung, Tri-State-Logik und aktiv-LOW-Steuersignalen.Öffnen
Schaltbild für Sequenzieller BefehlsausführerExpertenCPU-Komponenten

Sequenzieller Befehlsausführer

Bauen Sie als Abschlussprojekt eine Prozessorschaltung, die Befehle der Reihe nach lädt, dekodiert und ausführt.Öffnen
Schaltbild für Vom Intel 4004 inspirierte 4-Bit-CPUExpertenCPU-Komponenten

Vom Intel 4004 inspirierte 4-Bit-CPU

Eine lauffähige 4-Bit-Lehr-CPU, die vom Intel 4004 von 1971 inspiriert ist, jedoch keinen Emulator darstellt. Ihr eigenes gespeichertes Programm berechnet 4 × 3 durch wiederholte Addition und durchläuft FETCH → DECODE → EXECUTE → STORE; die Produktanzeige zeigt 0 → 4 → 8 → 12, bevor die CPU anhält.Öffnen