Experimentierkit Digitalelektronik jetzt im heise Shop erhältlich

Wer bisher mit Mikrocontrollern wie dem Arduino, ESP32 oder Raspberry Pi Pico gearbeitet hat, ist mit digitaler Technik bereits in Berührung gekommen – meist jedoch auf einer hohen Abstraktionsebene: Man schreibt Programme, die digitale Ein- und Ausgänge steuern, Sensorwerte einlesen und LEDs oder Motoren ansteuern. Doch was im Inneren des Controllers passiert, bleibt für viele oft verborgen. Wie funktioniert eigentlich die interne Takterzeugung, wie arbeitet ein Timer, wie funktioniert ein Zähler und Teiler, wie arbeiten Schieberegister? Und auch beim Entwurf von extrem schnellen Schaltungen mit FPGAs ist das Wissen über Logikgatter wie AND, OR, NOR, NAND, XOR, und wie man sie zusammen schaltet, erforderlich.

Das Heft ist für Einsteiger und Fortgeschrittene geeignet, die eine praktische Auffrischung brauchen. Es eignet sich für die Berufsausbildung, fürs Studium und fürs Hobby. Das Heft führt Schritt für Schritt in die Grundlagen der Digitaltechnik ein. Eine Einführung in die Schaltalgebra vermittelt die historischen Hintergründe und hilft bei der Planung kombinatorischer Logikschaltkreise. Sequentiell arbeiten Flip-Flops, von denen wir die wichtigsten Arten im Detail erklären. Wir stellen zudem grundlegende Logik-ICs vor und wie man sie richtig einsetzt.

Mit dem in Kooperation mit ELV entwickelten Experimentierkit baut man die im Heft erklärten Schaltungen nach: Mit bereits zwei Gattern entsteht ein Oszillator zur Erzeugung eines Rechtecksignals. Mit einem zusätzlichen Binärzähler lassen sich sogar Sound-Sequenzen erzeugen. Taktgesteuert ist auch die Ampelanlage, deren Funktion wir in Logik-Terme überführen, die anschließend grafisch Schritt für Schritt mit Karnaugh-Veitch-Diagrammen minimiert werden, um Logik-Gatter zu sparen.

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Make Special Digitalelektronik (10 Bilder)

Anhand eines Zufallszahlengenerators erklären wir Schieberegister im Detail, führen im LED-Lauflicht à la „Knight Rider“ in Multiplexer ein und wenden Flip-Flops praktisch an. Eine digitale Zählerschaltung mit Anzeige demonstriert abschließend den praktischen Einsatz von Binärzählern und BCD-Dekodern.

Das Heft hat einen Umfang von 88 Seiten und wurde von Redakteuren von ELV- und Make geschrieben. Das Kit besteht aus 50 sogenannten PADs, zwei Breadboards und zahlreichen Steckbrücken und Jumperkabeln. Der Vorteil des PAD-Systems: Man kann die Bauteile ohne Blick ins Datenblatt verkabeln, weil alle Anschlussbezeichnungen bereits aufgedruckt sind. Wer noch alte CMOS- oder TTL-ICs rumzuliegen hat, kann sie mit dem PAD-System kombinieren. Zur Stromversorgung dient ein 5V-Ladenetzteil, wie es für Smartphones in jedem Haushalt verfügbar ist.

Das Bundle aus Heft und Kit kostet 89,90 Euro und ist exklusiv im heise Shop versandkostenfrei verfügbar (Versand nur nach D + AT möglich).

(dab)