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ef_informatik:transistor-cpu [2022-10-26 09:05] – [Aufgabe 6 – Volladdierer in Everycircuit] graef_informatik:transistor-cpu [2022-11-29 09:44] (aktuell) – [Aufgabe 3 – Binäre Uhr] sps
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 {{ :ef_informatik:transistorcpu_skript_teil_07-09.pdf | Vom Transistor zur CPU Teil 7 bis 9 }} {{ :ef_informatik:transistorcpu_skript_teil_07-09.pdf | Vom Transistor zur CPU Teil 7 bis 9 }}
 ===== Aufgaben ===== ===== Aufgaben =====
 +==== Woche 8 – Zähler und Decoder, CPU programmieren ====
 +=== Aufgabe 1 ===
 +Baue in EveryCircuit einen 4-Bit Zähler. Schliese an die vier Ausgänge jeweils LEDs mit Vorwiderständen an. Als Clk-Eingang kannst du eine normale Logic-Source verwenden, die du dann manuell ein- und ausschaltest – oder du verwendest gleich ein "Logic train", also quasi ein Clock-Modul, das automatisch zwischen 0 und 1 wechselt. 
 +
 +\\
 +=== Aufgabe 2 ===
 +Speichere die Schaltung aus Aufgabe 1 unter neuem Namen und ändere sie: Schliesse anstelle der 4 LEDs eine 7-Segment-Anzeige an. Dazu musst du erst einen "Binäry to 7-Segment Decoder" dazwischenschalten.
 +
 +\\
 +=== Aufgabe 3 ===
 +Schreibe ein Programm für die 8-Bit CPU. Falls dir nichts Anderes einfällt, versuche das hier:
 +
 +Die CPU soll in 7er-Schritten von 0 bis 77 Zählen, dann in 11-er-Schritten runter bis 0, dann wieder von vorne beginnen.
 +
 +**Tipp:** Um zu überprüfen, ob das eben errechnete Resultat (nach Addition oder Subtraktion) einem bestimmten Zielwert entspricht, kannst du wie folgt vorgehen:
 +  - Subtrahiere Zielwert 
 +  - Frage, ob Resultat 0 (Jump Zero); falls ja, sringe nach ...
 +  - Addiere Zielwert (damit das Resultat wieder gleich ist wie vor der Überprüfung)
 +
 +\\
 +
 +=== Nächste Woche: PRÜFUNG! ===
 +++++Lernziele:|
 +  * Logische Verknüpfungen AND, OR, XOR und NOT zeichnen und erklären: Symbole, Wahrheitstabellen, Operator-Symbole.
 +  * Logische Verküpfungen AND, OR, NOT mit Schaltern oder mit Transistoren zeichnen.
 +  * Aufgrund einer Steuerungsbeschreibung eine Schaltung mit logischen Verknüpfungen entwickeln: Wahrheitstabelle erstellen, Funktionsgleichungen erstellen, korrekte Schaltung zeichnen.
 +  * Die Funktionsweise von D-Flipflops erklären.
 +  * Zeitdiagramme zu Flip-Flop-Schaltungen zeichnen.
 +  * Schaltungen wie Register oder Zähler aus mehreren D-Flipflops zeichnen.
 +  * Erklären, was Tri-State-Ausgänge sind und wozu sie gut sind.
 +  * Tri-State-fähige Bausteine in einer Schaltung verwenden und korrekt beschalten.
 +  * Binär addieren und subtrahieren.
 +  * Das 2er-Komplement einer binären Zahl bilden.
 +  * Addier- und Subtrahier-Schaltungen verstehen und zeichnen.
 +++++
 +
 ==== Woche 7 – Rechnen im Binärsystem; Halbaddierer, Volladdierer und Subtrahierer ==== ==== Woche 7 – Rechnen im Binärsystem; Halbaddierer, Volladdierer und Subtrahierer ====
 === Aufgabe 1 – Binär, Dezimal und Hexadezimal === === Aufgabe 1 – Binär, Dezimal und Hexadezimal ===
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 === Aufgabe 3 – Binäre Uhr === === Aufgabe 3 – Binäre Uhr ===
-Welche Zeit zeigt die Bahnhofsuhr in St.Gallen aud diesem Bild?+Welche Zeit zeigt die Bahnhofsuhr in St.Gallen auf diesem Bild?
  
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-<nodisp2>+<nodisp1>
 ++++ Lösungen Aufgaben 1-4:| ++++ Lösungen Aufgaben 1-4:|
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   - Baue diese Volladdierer-Schalung in EveryCircuit (inkl. LEDs an den beiden Ausgängen) und teste sie** anhand der Wahrheitstabelle im Skript** auf Seite 23   - Baue diese Volladdierer-Schalung in EveryCircuit (inkl. LEDs an den beiden Ausgängen) und teste sie** anhand der Wahrheitstabelle im Skript** auf Seite 23
-  - Verbinde zwei oder drei Volladdiererschaltungen zu einer 2 bzw. 3-Bit-Addierschaltung. Teste sie anhand einiger Beispiele. +  - Verbinde zwei oder drei Volladdiererschaltungen zu einer 2 bzw. 3-Bit-Addierschaltung. Teste sie anhand einiger Beispiele. 
 + 
 +\\ 
 +=== Aufgabe 7 – 2-Bit-Addier-Subtrahier-Schaltung in Everycircuit === 
 +Baue eine Schaltung mit folgenden Ein- und Ausgägnen: 
 +  * 2 Eingägne für 2-Bit-Operand A 
 +  * 2 Eingänge für 2-Bit-Operand B 
 +  * 1 Eingang für Modus: 0 = Addieren; 1 = Subtrahieren 
 +  * 3 Ausägnge für 3-Bit-Resultat 
 + 
 +Schaue im Skript nach, falls nötig. Teste die Schaltung und **beachte** dabei: Ein negatives Resultat wird in der 2er-Komplement-Darstellung angzeigt.  Umwandeln von 2er-Komplement- in normale Darstellung (und umgekehrt): Invertieren und +1 addieren. 
 + 
 +\\ 
 + 
 +=== Hausaufgaben auf nächste Woche === 
 +  - Lese das Skript bis und mit Seite 27. 
 +  - Löse die Aufgaben 4 bis 7. 
 + 
 +\\ 
 + 
 ==== Woche 5 und 6 – Schieberegister, Tri-State und Datenbus  ==== ==== Woche 5 und 6 – Schieberegister, Tri-State und Datenbus  ====
  
  • ef_informatik/transistor-cpu.1666775139.txt.gz
  • Zuletzt geändert: 2022-10-26 09:05
  • von gra