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02_BoolscheAlgebra.md

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@@ -77,7 +77,6 @@ style="width: 80%; min-width: 420px; max-width: 720px;"
7777

7878
## Digital vs. Analog
7979

80-
--{{0}}--
8180
Was bedeutet der Übergang von der Ebene der physikalischen Phänomene (0) auf die
8281
Ebene der digitalen Logik (2)?
8382

@@ -134,19 +133,10 @@ option='{
134133

135134
Die Abtastung und Bildung des Digitalsignals erfolgt üblicherweise in konstanten Zeitintervallen, allerdings ist dies nicht zwingend notwendig.
136135

137-
**Beispiel**
138-
139-
Messung verschiedener Witterungsdaten für den Standort Freiberg im vergangenen Jahr.
140-
141-
<iframe src="https://thingspeak.com/channels/856893/charts/1?bgcolor=%23ffffff&color=%23d62020&days=15&dynamic=true&type=line
142-
" width="500" height="250"></iframe>
143-
144-
Der Datensatz besteht aus über 300.000 Datenpunkten, die minütlich erfasst wurden. Dies ist mit Blick auf die Dynamik der Witterung sicher etwas übertrieben.
145-
[https://thingspeak.com/channels/856893](https://thingspeak.com/channels/856893)
146136

147137
### Kontrastprogramm - Analoge Rechner
148138

149-
![Meda42](https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/c/c7/Analogrechner_MEDA_42TA-DSC4445.jpg)<!-- width="60%" --> [^1]
139+
![Meda42](https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/c/c7/Analogrechner_MEDA_42TA-DSC4445.jpg)<!-- width="50%" --> [^1]
150140

151141
[^1]: Wuselig, Deutsch: Analogrechner MEDA 42TA Aritma Prag, Tschechoslowakei, um 1970, https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Analogrechner_MEDA_42TA-DSC4445.jpg
152142

@@ -223,7 +213,10 @@ Für zwei Schalter (Inputs) lassen sich darauf aufbauen zwei grundlegende Schalt
223213
| ![Meda42](./images/02_BoolscheAlgebra/CircutSerial.png) <!-- width="80%" --> | ![Meda42](./images/02_BoolscheAlgebra/CircutParallel.png) <!-- width="80%" --> |
224214
| Die Lampe leuchtet, wenn der erste und der zweite Schalter geschlossen werden | Lampe leuchtet, wenn der erste oder der zweite Schalter geschlossen wird |
225215

226-
![Meda42](./images/02_BoolscheAlgebra/CircutComplex.png) <!-- width="80%" -->
216+
{{1}}
217+
****************************************************************
218+
219+
![Schalter](./images/02_BoolscheAlgebra/CircutComplex.png) <!-- width="80%" -->
227220

228221
> Es gibt verschiedene Lösungen, um die Lampe mit drei geschlossenen Schaltern zum Leuchten zu bringen. Wie viele? Wieviele Kombinationen von Schalterbelegungen sind möglich?
229222
@@ -243,6 +236,8 @@ Dazu beschreiben wir die Wirkung des elektrischen Stromes
243236

244237
> Wie aber können logische Grundverknüpfungen identifiziert werden? Auf welchem Wege lassen diese sich praktisch realsieren?
245238
239+
****************************************************************
240+
246241
## Boolsche Algebra
247242

248243
Historische Entwicklung:
@@ -264,8 +259,7 @@ Historische Entwicklung:
264259
>
265260
> + um minimale Schaltungen zu entwerfen ?
266261
267-
Lösung: Boolesche Algebra basierend auf den Vorarbeiten von G. Boole aus
268-
dem Jahre 1854
262+
__Lösung:__ Boolesche Algebra basierend auf den Vorarbeiten von G. Boole aus dem Jahre 1854
269263

270264
+ zwei Werte: 0 und 1
271265
+ drei Boolesche Operationen: + , $\cdot$ sowie „not"
@@ -279,7 +273,7 @@ $B \{0,1\}$ (Zuständen) mit zwei Verknüpfungen auf $B$ für deren Element $a\i
279273
| Kommuntativität | $\begin{aligned} a + b &= b + a \\ a \cdot b &= b \cdot a\end{aligned}$ |
280274
| Distributivität | $\begin{aligned} a \cdot (b + c) &= (a \cdot b) + (a \cdot c) \\ a + (b \cdot c) &= (a + b) \cdot (a+c)) \end{aligned}$ |
281275
| Existenz eines neutralen Elements | $\begin{aligned} 0 + a &= a \\ 1\cdot a &= a\end{aligned}$ |
282-
| Exisitenz von Komplementen | $\begin{aligned} a + \overline{a} &= 1 \\ a \cdot \overline{a} &= 0 |
276+
| Exisitenz von Komplementen | $\begin{aligned} a + \overline{a} &= 1 \\ a \cdot \overline{a} &= 0 \end{aligned}$ |
283277

284278
Aus dieser Definition lassen sich die zugehörigen Gesetze der boolschen Algebra ableiten:
285279

@@ -334,15 +328,17 @@ f(x_1, x_2, x_3) &= x_1 \cdot x_2 \cdot \overline{x_3} + x_1 \cdot x_2 \cdot x_3
334328
\end{aligned}
335329
$$
336330

331+
{{1}}
337332
**Anwendungsbeispiel 2**
338333

334+
{{1}}
339335
$$
340336
\begin{aligned}
341337
f(x_1, x_2, x_3) &=\overline{w}x\overline{y}\,\overline{z}+\overline{w}x\overline{y}z+w\overline{x}y\overline{z}+wx\overline{y}\,\overline{z}+wx\overline{y}z \\
342338
\end{aligned}
343339
$$
344340

345-
{{1}}
341+
{{2}}
346342
$$
347343
\begin{aligned}
348344
f(x_1, x_2, x_3) &=\overline{w}x\overline{y}\,\overline{z}+\overline{w}x\overline{y}z+w\overline{x}y\overline{z}+wx\overline{y}\,\overline{z}+wx\overline{y}z \\
@@ -356,14 +352,17 @@ f(x_1, x_2, x_3) &=\overline{w}x\overline{y}\,\overline{z}+\overline{w}x\overlin
356352
\end{aligned}
357353
$$
358354

355+
{{3}}
359356
**Anwendungsbeispiel 3**
360357

358+
{{3}}
361359
$$
362360
\begin{aligned}
363361
f(x_1, x_2) &=\overline{\overline{\overline{x}_1 x_2(x_1 +\overline{x}_1)}} + x_1\overline{x_2x_1} \\
364362
\end{aligned}
365363
$$
366364

365+
{{4}}
367366
$$
368367
\begin{aligned}
369368
f(x_1, x_2) &=\overline{\overline{\overline{x}_1 x_2(x_1 +\overline{x}_1)}} + x_1\overline{x_2x_1} \\
@@ -404,6 +403,7 @@ $$
404403
+ Wie groß muss die Wahrheitstafel sein?
405404
+ Wie stellen Sie sicher, dass alle Einträge enthalten sind?
406405

406+
{{1}}
407407
| $x_1$ | $x_2$ | $x_3$ | f | Term |
408408
| ----- | ----- | ----- | --- | --------------------------------------------------------- |
409409
| 0 | 0 | 0 | 1 | $\overline{x}_1\cdot \overline{x}_2 \cdot \overline{x}_3$ |

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