In der Digitallogik und Computerwissenschaft ist ein Schalter ein Gerät, das versorgt (und manchmal zeigt) die Zahl von Zeiten, sind ein besonderes Ereignis oder Prozess häufig in der Beziehung zu einem Uhr-Signal vorgekommen.

Elektronische Schalter

In der Elektronik können Schalter ganz leicht mit Stromkreisen des Register-Typs wie die Zehensandale durchgeführt werden, und ein großes Angebot an Klassifikationen besteht:

• Asynchron (Kräuselung) Schalter - Zustandbit ändernd, sind als Uhren an nachfolgende Zustandzehensandalen gewöhnt
• Gleichzeitiger Schalter - alle Zustandbit ändern sich unter der Kontrolle einer einzelnen Uhr
• Jahrzehnt-Schalter - zählt durch zehn Staaten pro Bühne
• /unten zählt Schalter - beide oben und unten, unter dem Befehl einer Kontrolle geben ein
• Ringzähler - gebildet durch eine Verschiebung schreibt sich mit der Feed-Back-Verbindung in einem Ring ein
• Schalter von Johnson - ein gedrehter Ringzähler
• Kaskadenschalter

Jeder ist für verschiedene Anwendungen nützlich. Gewöhnlich sind Gegenstromkreise in der Natur und Zählung in der natürlichen Dualzahl digital. Viele Typen von Gegenstromkreisen sind als Digitalbausteine verfügbar, zum Beispiel führen mehrere Chips in den 4000 Reihen verschiedene Schalter durch.

Gelegentlich gibt es Vorteile für das Verwenden einer Zählen-Folge außer der natürlichen binären Folge — wie der binäre codierte dezimale Schalter, ein geradliniger Feed-Back-Verschiebungsregister-Schalter oder ein Schalter des Grauen Codes.

Schalter sind für Digitaluhren und Zeitmesser, und in Ofen-Zeitmessern, Videorecorder-Uhren usw. nützlich.

Asynchron (Kräuselung) Schalter

Ein asynchroner (Kräuselung) Schalter ist eine einzelne JK-Typ-Zehensandale, mit seinem J (Daten) von seiner eigenen umgekehrten Produktion gefütterter Eingang. Dieser Stromkreis kann ein Bit versorgen, und kann folglich von der Null bis eine zählen, bevor es (Anfänge von 0) überfließt. Dieser Schalter wird einmal für jeden Uhr-Zyklus erhöhen und bringt zwei Uhr-Zyklen, um überzufließen, so jeder Zyklus wird es zwischen einem Übergang von 0 bis 1 und einem Übergang von 1 bis 0 abwechseln. Bemerken Sie, dass das eine neue Uhr mit einem 50-%-Aufgabe-Zyklus an genau der Hälfte der Frequenz der Eingangsuhr schafft. Wenn diese Produktion dann als das Uhr-Signal für eine ähnlich eingeordnete D Zehensandale verwendet wird (sich merkend, die Produktion zum Eingang umzukehren), werden Sie einen anderen 1-Bit-Schalter bekommen, der halb so schnell zählt. Das Stellen von ihnen gibt zusammen einen Zwei-Bit-Schalter nach:

Sie können fortsetzen, zusätzliche Zehensandalen hinzuzufügen, immer die Produktion zu seinem eigenen Eingang, und mit der Produktion von der vorherigen Zehensandale als das Uhr-Signal umkehrend. Das Ergebnis wird einen Kräuselungsschalter genannt, der bis 2  1 zählen kann, wo n die Zahl von Bit (Zehensandale-Stufen) im Schalter ist. Kräuselungsschalter leiden unter nicht stabilen Produktionen als die Überschwemmungen "Kräuselung" von der Bühne bis Bühne, aber sie finden wirklich häufige Anwendung, weil Teiler für die Uhr signalisieren, wo die sofortige Zählung unwichtig ist, aber das Abteilungsverhältnis ist insgesamt (um das zu klären, ist ein 1-Bit-Schalter zu einem Teilen durch zwei Stromkreis genau gleichwertig; die Produktionsfrequenz ist genau halb mehr als das des Eingangs, wenn gefüttert, mit einem regelmäßigen Zug von Uhr-Pulsen).

Der Gebrauch von Zehensandale-Produktionen als Uhren führt zu Timing verdrehen zwischen den Datenbit der Zählung, diese mit normalen gleichzeitigen Stromkreis-Designstilen unvereinbare Kräuselungstechnik machend.

Gleichzeitiger Schalter

Eine einfache Weise, die Logik für jedes Bit eines steigenden Schalters durchzuführen (der ist, was im Image nach rechts gezeichnet wird) ist für jedes Bit zum Knebelknopf, wenn alle weniger bedeutenden Bit an einer Logik sind, hoch setzen fest. Zum Beispiel, hat 1 Knebelknöpfe gebissen, wenn Bit 0 Logik hoch ist; Bit 2 Knebelknöpfe, wenn sowohl Bit 1 als auch Bit 0 Logik hoch sind; Bit 3 Knebelknöpfe wenn Bit 2, hat 1 gebissen und hat 0 gebissen sind alle hoch; und so weiter.

Gleichzeitige Schalter können auch mit Hardware-Zustandsmaschinen durchgeführt werden, die komplizierter sind, aber glattere, stabilere Übergänge berücksichtigen.

Hardware-basierte Schalter sind von diesem Typ.

Jahrzehnt-Schalter

Ein Jahrzehnt-Schalter ist derjenige, der in dezimalen Ziffern, aber nicht binär zählt. Ein Jahrzehnt-Schalter kann jede Ziffer binär verschlüsselt haben (d. h. es kann in der binär codierten Dezimalzahl zählen, wie der 7490 integrierte Stromkreis getan hat), oder anderer binärer encodings (wie die biquinäre Verschlüsselung des 7490 integrierten Stromkreises). Wechselweise kann es einen "völlig decodierten" oder einheißen Produktionscode haben, in dem jede Produktion hoch der Reihe nach geht (die 4017 ist solch ein Stromkreis). Der letzte Typ des Stromkreises findet Anwendungen in multiplexers und Demultiplexern, oder wo auch immer ein Abtastungstyp des Verhaltens nützlich ist. Ähnliche Schalter mit verschiedenen Zahlen von Produktionen sind auch üblich.

Der Jahrzehnt-Schalter ist auch bekannt als ein Mod-Schalter, wenn er bis zehn (0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9) zählt. Ein Mod-Schalter, der bis 64 Halt an 63 weil 0 Zählungen als eine gültige Ziffer zählt.

/unten Schalter

Ein Schalter, der Staat in jeder Richtung, unter der Kontrolle/unten Auswählender-Eingang ändern kann, ist als/unten Schalter bekannt. Wenn der Auswählende in Staat ist, erhöht der Schalter seinen Wert. Wenn der Auswählende in unten Staat, die Gegenverminderung die Zählung ist.

Ringzähler

Ein Ringzähler ist ein kreisförmiges Verschiebungsregister, das solch begonnen wird, dass nur eine seiner Zehensandalen die staatliche sind, während andere in ihren Nullstaaten sind.

Ein Ringzähler ist ein Verschiebungsregister (eine Kaskadeverbindung von Zehensandalen) mit der Produktion der letzten, die mit dem Eingang des ersten, d. h. in einem Ring verbunden ist. Gewöhnlich wird ein Muster, das aus einem einzelnen Bit besteht, so in Umlauf gesetzt der Staat wiederholt jede n Uhr Zyklen, wenn n Zehensandalen verwendet werden. Es kann als ein Zyklus-Schalter von N-Staaten verwendet werden.

Gaffar Schalter

Schalter von Johnson

Ein Schalter von Johnson (oder switchtail Ringzähler, gedrehter Ringzähler, Spazierringzähler oder Schalter von Moebius) ist ein modifizierter Ringzähler, wo die Produktion von der letzten Bühne umgekehrt wird und zurück wie eingegeben, zur ersten Stufe gefressen hat. Die Register-Zyklen durch eine Folge von Bit-Mustern, deren Länge zweimal der Länge des Verschiebungsregisters gleich ist, unbestimmt weitergehend. Diese Schalter finden Fachmann-Anwendungen, einschließlich derjenigen, die dem Jahrzehnt-Schalter, der zum Analogon digitalen Konvertierung usw. ähnlich sind.

Sie können leicht mit D- oder JK-Typ-Zehensandalen durchgeführt werden.

Informatik-Schalter

In der Berechenbarkeitstheorie wird ein Schalter als ein Typ des Gedächtnisses betrachtet. Ein Schalter versorgt eine einzelne natürliche Zahl (am Anfang Null-) und kann willkürlich viele Ziffern lange sein. Ein Schalter wird gewöhnlich in Verbindung mit einer Zustandsmaschine (FSM) betrachtet, die die folgenden Operationen auf dem Schalter durchführen kann:

• Überprüfen Sie, ob der Schalter Null ist
• Erhöhen Sie den Schalter durch einen.
• Verminderung der Schalter durch einen (wenn es bereits Null ist, verlässt das es unverändert).

Die folgenden Maschinen werden in der Größenordnung von der Macht, mit jedem verzeichnet ausschließlich stärker seiend als derjenige darunter:

1. Deterministischer oder nichtdeterministischer FSM plus zwei Schalter
2. Nichtdeterministischer FSM plus ein Stapel
3. Nichtdeterministischer FSM plus ein Schalter
4. Deterministischer FSM plus ein Schalter
5. Deterministischer oder nichtdeterministischer FSM

Für vor allen Dingen ist es egal, ob der FSM ein deterministischer begrenzter Automat oder ein nichtdeterministischer begrenzter Automat ist. Sie haben gleichwertige Macht. Die ersten zwei und der letzte sind Niveaus der Hierarchie von Chomsky.

Die erste Maschine, ein FSM plus zwei Schalter, ist in der Macht zu einer Maschine von Turing gleichwertig. Sieh den Artikel über Gegenmaschinen für einen Beweis.

Mechanische Schalter

Lange bevor Elektronik üblich geworden ist, mechanische Geräte verwendet wurden, um Ereignisse aufzuzählen. Diese sind als Aufzeichnungsschalter bekannt. Sie bestehen normalerweise aus einer Reihe von Platten, die auf einer Achse, mit den Ziffern 0 durch 9 gekennzeichnete an ihrem Rand bestiegen sind. Das Recht der grösste Teil der Platte bewegt eine Zunahme mit jedem Ereignis. Jede Platte außer hat ganz links einen Vorsprung, der, nach der Vollziehung einer Revolution, die folgende Platte nach links eine Zunahme bewegt. Solche Schalter wurden ursprünglich verwendet, um Fertigungsverfahren zu kontrollieren, aber wurden später als Kilometerzähler für Räder und Autos und in Kraftstoffautomaten verwendet. Einer der größten Hersteller war die Veeder-Wurzelgesellschaft, und ihr Name wurde häufig für diesen Typ des Schalters verwendet.

Siehe auch

• Zeit zum Digitalkonverter