5 Laufzeiteffekte

Bei der Behandlung der Verknüpfungsnetze wurde bisher im wesentlichen das rein logische Verhalten untersucht. Zur Beschreibung wird eine Wertetabelle aufgestellt oder ein KV-Diagramm entworfen und vereinfacht. Im nächsten Schritt kann dann die digitale Schaltung in der gewünschten Struktur realisiert werden (z.B. NAND- oder NOR-Struktur).

Eine Überprüfung kann nach dem Schaltungsaufbau durchgeführt werden, indem vorher definierte Bitmuster an die entsprechenden Gattereingänge gelegt und die erzeugten Ausgangswerte mit der Wertetabelle verglichen werden.

Bei fehlerfreiem Aufbau sollte die Wertetabelle bestätigt werden, sofern dafür gesorgt wird, daß sich die Signale an den Gatterausgängen im eingeschwungenen Zustand befinden. Ein stabiler Zustand wird erreicht, nachdem alle durch den Wechsel der Eingangssignale ausgelösten Signalwellen durch die Schaltung gelaufen sind.

Während dieser Durchlaufzeit können allerdings als Ausgangsinformation Zwischenwerte erzeugt werden, die nicht der Wertetabelle entsprechen und deren Registrierung deshalb vermieden werden muß.

Ein einfaches nichtelektronisches Vergleichsbeispiel soll den Sachverhalt konkretisieren:

Ein digitales Thermometer werde zur Temperaturmessung herangezogen. Die visuelle Ausgabe neuer Meßwerte über das angeschlossene Display erfolge jeweils von links nach rechts.

Ändert sich jetzt der angezeigte Wert z.B. von T = 39ºC auf 40ºC, entsteht kurzzeitig ein Zwischenwert T = 49ºC. Es läuft also die folgende Meßsequenz ab:

39ºC 49ºC 40ºC .

Wird in einem industriellen System bei Übersteigen eines Grenzwertes (z.B. 45ºC) ein Alarm ausgelöst, so würde dies in diesem Fall geschehen, wenn nicht durch gesonderte Maßnahmen der falsche Zwischenwert vermieden werden kann.

Ähnliche Fehler treten in analog-digitalen Systemen auf (z.B. bei der Digital-Analog-Wandlung) und natürlich auch bei rein digitalen Vorgängen.