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gf_informatik:zahlensysteme_gra [2025-06-20 11:05] – [3. Hexadezimalsystem] gragf_informatik:zahlensysteme_gra [2025-06-27 15:04] (aktuell) – [Auftrag 9 – RGB-Hexcodes] gra
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 === Auftrag 2 – Verschiedene Zahlensysteme === === Auftrag 2 – Verschiedene Zahlensysteme ===
-  - Lies {{ :gf_informatik:gfif_zahlensysteme_dossier.pdf#section.2|Kapitel 2}} im Dossier und löse Aufgabe A1.+  - Lies {{ :gf_informatik:gfif_zahlensysteme_dossier.pdf#section.2|Kapitel 2}} im Dossier und löse Aufgabe A1. Vergleiche anschliessend mit der Lösung am Ende des Dissiers.
   - Zusatzaufgabe: Wie gross ist die Zahl 234<sub>7</sub> im uns bekannten Dezimalsystem?   - Zusatzaufgabe: Wie gross ist die Zahl 234<sub>7</sub> im uns bekannten Dezimalsystem?
 ++++ Tipps für die Zusatzaufgabe:| ++++ Tipps für die Zusatzaufgabe:|
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 === Auftrag 7 – Binäre Addition ohne Software (optional) === === Auftrag 7 – Binäre Addition ohne Software (optional) ===
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 +{{:gf_informatik:zahlensysteme_gra:pasted:20250627-115012.png?400}}
  
 Du weisst, dass Computer und andere digitale Geräte **Rechenmaschinen** sind: Sie können **unfassbar schnell** rechnen. **Aber wie**? Die Einsen und Nullen speichert der Computer in Form elektrischer Ladungen – vereinfacht betrachtet: Ist in einer Speicherzelle eine Ladung, so bedeutet das eine Eins, sonst eine Null. Nehmen wir 8 Speicherzellen zusammen, so können wir darin eine 8-Bit-Binärzahl speichern. Angenommen, wir haben 8 Speicherzellen für Zahl A und weitere 8 Speicherzellen für Zahl B: **Eine digitale Addiermaschine muss nun die Speicherzellen der Zahlen A und B so miteinander verbinden, dass sich daraus die Summe von A und B ergibt.** Du weisst, dass Computer und andere digitale Geräte **Rechenmaschinen** sind: Sie können **unfassbar schnell** rechnen. **Aber wie**? Die Einsen und Nullen speichert der Computer in Form elektrischer Ladungen – vereinfacht betrachtet: Ist in einer Speicherzelle eine Ladung, so bedeutet das eine Eins, sonst eine Null. Nehmen wir 8 Speicherzellen zusammen, so können wir darin eine 8-Bit-Binärzahl speichern. Angenommen, wir haben 8 Speicherzellen für Zahl A und weitere 8 Speicherzellen für Zahl B: **Eine digitale Addiermaschine muss nun die Speicherzellen der Zahlen A und B so miteinander verbinden, dass sich daraus die Summe von A und B ergibt.**
   - Lies Teil 3 im Skript {{ :talit:electronics:transistorcpu_skript_complete.pdf#page.8|Vom Transistor zur CPU}}: Du musst nicht alles verstehen: Betrachte den Transitor einfach als Schalter, der elektrisch aktiviert wird. Wichtig ist, dass du die **Logikgatter** (engl. //Logic gates//) AND, OR, und XOR verstehst. Aus diesen Bausteinen werden nicht nur Rechenschaltungen, sondern auch andere essentielle Bestandteile eines Computers wie Speicher, Zähler, Register etc. gebaut. Bei Unklarheiten LP fragen.   - Lies Teil 3 im Skript {{ :talit:electronics:transistorcpu_skript_complete.pdf#page.8|Vom Transistor zur CPU}}: Du musst nicht alles verstehen: Betrachte den Transitor einfach als Schalter, der elektrisch aktiviert wird. Wichtig ist, dass du die **Logikgatter** (engl. //Logic gates//) AND, OR, und XOR verstehst. Aus diesen Bausteinen werden nicht nur Rechenschaltungen, sondern auch andere essentielle Bestandteile eines Computers wie Speicher, Zähler, Register etc. gebaut. Bei Unklarheiten LP fragen.
   - Lies nun das Kapitel **Binäre Addition** im Teil 7 des Skripts.   - Lies nun das Kapitel **Binäre Addition** im Teil 7 des Skripts.
 +    - [[https://youtu.be/wvJc9CZcvBc?si=LF4-FYZycmZSFWmX|Dieses Video]] erklärt den Aufbau von digitalen Addierschaltungen Schritt für Schritt. 
     - Testfrage: Angenommen, ein Logikgatter ist aus durchschnittlich 10 Transistoren aufgebaut: Wie viele Transistoren sind nötig, um zwei 8-Bit-Zahlen zu addieren?     - Testfrage: Angenommen, ein Logikgatter ist aus durchschnittlich 10 Transistoren aufgebaut: Wie viele Transistoren sind nötig, um zwei 8-Bit-Zahlen zu addieren?
-  - Baue selbst eine kleine Schaltung mit fertigen **4-Bit-Additions-Bausteinen** auf und probierst sie aus:+  - Baue selbst eine kleine Schaltung mit fertigen **4-Bit-Additions-Bausteinen** auf und probiere sie aus:
     - Löse erst Aufgabe 1 in {{ :talit:breaboard-schaltungen.pdf | Einfache Schhaltungen auf dem Breadboard aufbauen }}: Damit du lernst, wie man Schaltungen auf dem Breadboard aufbaut.     - Löse erst Aufgabe 1 in {{ :talit:breaboard-schaltungen.pdf | Einfache Schhaltungen auf dem Breadboard aufbauen }}: Damit du lernst, wie man Schaltungen auf dem Breadboard aufbaut.
-    - XXX Datenblatt 4-Bit-Addier-Schaltung.  +    - Studiere das Datenblatt des [[https://www.ti.com/lit/ds/symlink/sn54ls283.pdf?ts=1751002842529&ref_url=https%253A%252F%252Fwww.mouser.com%252F|4-Bit-Voll-Addierer-Chips 74LS283]] 
-      - VCC/GND, Eingänge auf Schalter, Pull-UP?, Ausgänge auf LED plus R? +      - VCC verbindest du mit dem Pluspol der Spannungsquelle (5V), GND mit dem Minuspol. 
-      - Material bei LP holen.+      - GND  Eingänge auf Schalter. 
 +      - Die Eingänge A und B verbindest du erstens über 10kΩ-Pullup-Widerstände mit 5V, zweitens über Schalter mit GND. 
 +      - Die Ausgänge Σ verbindest du über 150Ω-Widerstände mit den Anoden von LEDs, deren Kathoden dann auf GND gehen. 
 +      - Frage die LP nach dem Material.
  
-=== Evtl. 2er-Komplement und binäre Subtraktion als Zusatzaufgabe. === 
  
 ===== - Hexadezimalsystem ===== ===== - Hexadezimalsystem =====
  
-Hilfestellungen für Programmieraufgaben +^  Wert Dezimal ^  Wert Binär ^  Hex-Nennwert  ^ Merkhilfe     ^ 
-Zusatzaufgabe mit RGB-Hex-Werten. Evtl. für eine Turtle-Aufgabe nutzen.+|             0 |    ''0000'' ^  0             |               | 
 +|             1 |    ''0001'' ^  1             |               | 
 +|           ... |         ... ^  ...           |               | 
 +|             9 |    ''1001'' ^  9             |               | 
 +|            10 |    ''1010'' ^  A             |               | 
 +|            11 |    ''1011'' ^  B             |               | 
 +|            12 |    ''1100'' ^  C             | **C**wölf     | 
 +|            13 |    ''1101'' ^  D             | **D**reizehn  | 
 +|            14 |    ''1110'' ^  E             |               | 
 +|            15 |    ''1111'' ^  F             | **F**ünfzehn  | 
 + 
 +=== Auftrag 8 – Umwandlungen Hex, Dez, Bin === 
 +  - Löse {{ :gf_informatik:gfif_zahlensysteme_dossier.pdf#page.22|Aufgabe C1}} im Dossier.  
 +    - Gehe gleich vor, wie bei der Umwandlung von Binär zu Dezimal. Nur ist die Basis nun 16. Die Stelle ganz rechts hat die Wertigkeit 16<sup>0</sup>, die links davon 16<sup>1</sup>, dann 16<sup>2</sup> etc. Die Nennwerte entsprechen der Tabelle oben. 
 +    - Bei der Umwandlung von Dezimal zu Hex kannst du wieder den Restwert-Algorithmus anwenden – angepasst für das Hexadezimalsystem 
 +  - Lies {{ :gf_informatik:gfif_zahlensysteme_dossier.pdf#page.23|Seite 23}} im Dossier und folgende Überlegung: Wie du in der Tabelle oben siehst, füllen vier Binär-Stellen genau eine Hex-Stelle aus: 
 +    - Für die Umwandlung von **Binär nach Hex** musst du einfach jeweils vier Binär-Stellen (von rechts) zusammennehmen und die entsprechende Hex-Ziffer notieren. 
 +    - Für die Umwandlung von **Hex nach Binär** machst du das Gegenteil: Für jede Hexziffer vier Binärstellen hinschreiben. 
 +  - Löse {{ :gf_informatik:gfif_zahlensysteme_dossier.pdf#page.24|Aufgabe C2}} im Dossier. 
 + 
 +=== Auftrag 9 – RGB-Hexcodes === 
 +{{.:zahlensysteme_gra:pasted:20250627-150017.png?400}} 
 + 
 +Alle Farben können durch Mischen der Grundfarben <color #ff0000>Rot</color>, <color #00ff00>Grün</color>, und <color #0000ff>Blau</color> erzeugt werden.  
 +  
 +  - Experimentieren in Word 
 +  - Evtl. Hinweise auf unterschiedliche Anwendungen (CSS, Word, AI, PS etc.) 
 +  - Bild erstellen mit HexCodes
  
 +=== Auftrag 10 – Turtle RGB-Regler (optional) ===
 +  * Aufgabe mit makeTurtle(keyPressed = onKeyPressed) für eigenen einfachen RGB-Mixer.
 ===== - Zustazaufgaben ===== ===== - Zustazaufgaben =====
  
-Siehe Dossier Kaptel 5, Aufgaben D1 bis D3+Siehe Dossier {{ :gf_informatik:gfif_zahlensysteme_dossier.pdf#section.5|Kapitel 5}}, Aufgaben D1 bis D3
  
  
  • gf_informatik/zahlensysteme_gra.1750417503.txt.gz
  • Zuletzt geändert: 2025-06-20 11:05
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