Donnerstag, 7. Juli 2011

LogikSim - Aufgabe 21

Ich hatte das selbe Problem wie Dennis (haben uns auch ausgetauscht), ich wusste nicht wie ich diese Aufgabe lösen soll da ich sie nicht verstanden habe. Und wenn es wirklich so gemeint war wie im Bild links zu sehen, also mit Eingängen und nur mit Koppeldioden die richtigen Ausgänge anzusteuern, dann habe ich nach langem Kopfzerbrechen keine Lösung gefunden.



.sim-Datei:
Aufgabe 21

LogikSim - Aufgabe 22

Diese Aufgabe war ziemlich einfach, da man mit den Erkentnissen die ich bisher gesammelt habe sehr gut einen solchen Multiplexer herstellen kann.
Ich habe gelernt was genau ein Multiplexer ist, was das "XOR-Gatter" und das "UND-Gatter" dabei für eine Rolle spielen und wie ich einen "1-aus-4-Mutliplexer" baue. Dieser "MUX" kann aus vier Eingangleitungen mithilfe von zwei "Schaltern" nur eine bestimmte Leitung durchstellen. So lassen sich kontrolliert Daten übertragen.

.sim-Datei:
Aufgabe 22

Dies war die letzte Aufgabe. Ich weis jetzt sehr viel über Schaltnetze, zum Beispiel
wie sie funktionieren, was ich mit ihnen machen kann oder wie ich sie umbauen kann.
Es war nicht nur die letzte Aufgabe sondern warscheinlich auch die letzte Infotmatikstunde der Klasse 9.
Somit möchte ich mich noch einmal verabschieden und schöne Sommerferien wünschen.
Mit freundlichen Grüßen
Daniel

LogikSim - Aufgabe 20

Ich wusste nicht genau welche Schaltung (mit Oparatoren oder nur mit Koppeldioden) nun die höhere, schwerer Version ist, ich schätze einfach mal die Koppeldioden-Version. Falls beide Versionen gewollt waren, kann ich die erste natürlich noch nachreichen. An sich war diese Aufgabe aber sehr einfach. Ich habe gelernt wie ich die Funktion des Decoders umdrehe um so einen 8 zu 3 Decoder herzustellen und dabei die Koppeldioden sinnvoll einsetze. Dieses Schaltnetz kann die Zahlen von 0-9 (also zehn Ziffern) in eine 3-Bit-Binärzahl umwandeln.



.sim-Datei:
Aufgabe 20

LogikSim - Aufgabe 19

Diese Aufgabe war eigentlich recht einfach, habe mich nur zuerst auf eine falsche Fährte locken lassen. Ich habe zuerst mit einer Art Verschachtelung gearbeitet und so war das Schaltnetz am Ende so unübersichtlich das ich einen neuen Versuch gestartet habe, bei dem mir nun die Verwendung von Negationspunkten gleich viel logischer erschien, da Versuch 1. nicht tragbar war. Ich habe gelernt wie ein Decoder ohne Takteingang funktioniert bzw. wie er aufgebaut ist. Meine Schaltung kann genau dass was ein Decoder auch kann, 3 Eingänge in 8 Eingängen "verwandeln" und ausgbeben.

.sim-Datei:

LogikSim - Aufgabe 18


Diese Aufgabe hat die selbe "Ebene" wie Aufgabe 17, war also auch realtiv einfach. Hier soll nur anstatt mit einzelnen Bits, mit einem Decoder gearbeitet werden. Ich habe gelernt wie eine Decoder ohne Takteingang funktioniert (eigentlich eine simple Addition von Binärzahlen nur zusammengefasst). Meine Schaltung kann ebenfalls durch einzelen Bits eine Zahl mithilfe von LEDs darstellen, nur handelt es sich hierbei nicht um 8 Eingänge mit 7 Ausgängen sondern um gerademal 3 Eingängen bei 7 Ausgängen. Die Bits mussen nur addiert werden um die gewünschte Zahl zu erhalten. Ich wusste nicht ob ein viertes Bit gewünscht war, habe es aber einfach hinzugefügt. Somit sind nun auch alle Ziffern von 0 bis 9 möglich. Der Inverter soll eine Doppelung verhindern.
 
.sim-Datei:
Aufgabe 18

LogikSim - Aufgabe 16

Diese Aufgabe habe ich anfangs nicht verstanden. Also habe ich mir die Lösung angeguckt und nachgebaut. Nun verstehe ich die Funktion dieses Schaltnetzes. Es soll eine 3-Bit-Zahl + Vorzeichenbit darstellen. Es stellt entweder die genaue 3-Bit-Binärzahl dar oder das Zweierkoplement mit Vorzeichen(je nachdem ob das Vorzeichen aktiv ist oder nicht). Ich kann schlecht sagen ob diese Aufgabe schwer war oder nicht, ich schätze aber dass sie eine kleine Herausforderung gewesen wäre.

.sim-Datei:
Aufgabe 16

LogikSim - Aufgabe 17

Diese Aufgabe war wieder sehr einfach, auch weil eine Baustruktur schon vorgegeben war. Ich habe gelernt wie ich mithilfe einer Koppeldiode Leitungen überspringen kann und wie ich das Programm auf Darstellungsebene verwenden kann, speziell hier mit einer Sieben-Segment-Anzeige. Dieses Schaltnetz kann je nachdem welches Bit (10 einzelne Bits) mit Strom versorgt ist, durch LEDs die gewünschte Zahl "erleuchten" (anzeigen).                                                      
.sim-Datei:
Aufgabe 17

LogikSim - Aufgabe 15

Diese Aufgabe war schon eine kleine Herausforderung, da hier verlangt wird zwischen zwei Funktionen umzuschalten. Geholfen haben natürlich die vorherigen Aufgaben, denn all diese Aufgaben 12-14 sind in dieser enthalten. Ich habe gelernt wie ich eine Schaltung beeinflusse bzw. speziell hier das Zweierkomplement beeinflusse. Das "XOR-Gatter" übernimmt hier eine wichtige Rolle, da mit ihm gut zwischen verschieden Funktionen ausgewählt werden kann. Meine Schaltung kann entweder Paralleladditionen oder Subtraktionen mit zwei 4-Bit-Binärzahlen durchführen. Außerdem habe ich zusätlich noch durch ein "XOR-Gatter" eingebaut, das einen fälschlichen Überlauf beim Subtrahieren verhindert.


.sim-Datei:
Aufgabe 15

LogikSim - Aufgabe 14

Diese Aufgabe war auch einfach, da sie imprinzip nur eine Mischung aus Aufgabe 12 und 13 ist, also ein Addierer mit Zweierkomplement. Ich habe gelernt wie ich einen Subtrahierer mit 4-Bit-Binärzahlen herstelle. Dieses Schaltnetz kann eine
4-Bit-Binärzahl automatisch komplementieren, von einer anderen 4-Bit-Binärzahl abziehen und das Ergebnis ausgeben (hierbei ist zu erwähnen dass die "1" angeschaltet sein muss, da sonst nur das Einerkomplement verwendet wird und diese Schaltung somit sinnlos wäre).



.sim-Datei:
Aufgabe 14

LogikSim - Aufgabe 13

Diese Aufgabe war einfach, da sie auf "fast" demselben Prinzip basieret wie der Addierer aus Aufgabe 12. Ich habe gelernt wie ich nur mithilfe von Halbaddierer und Inverter das Zweierkomplement einer Zahl bilde bzw. wie ich überhaupt das Zweierkomplement bilde. Meine Schaltung kann je nachdem ob die "1" eingeschaltet ist oder nicht, das Einerkomplement oder das Zweierkomplement einer Zahl bilden

(0=Einerkompl., 1=Zweierkompl.).



.sim-Datei:
Aufgabe 13

LogikSim - Aufgabe 12

Diese Aufgabe war auch einfach, vorallem weil vor der Aufgabenstellung eine Anleitung den Aufbau schon relativ gut wiedergegebgen hat. Ich habe gelernt wie ich 4-Bit-Binärzahlen addieren kann und ihre Summe sowie ihren Überlauf darstelle. Auch habe ich gelernt wie ich Halbaddierer und Volladdierer gut kombiniert verwenden kann, bzw. auch einzelnd in der Praxis anwenden kann. Diese Schaltung kann zwei 4-Bit-Binärzahlen addiern und ihre Summe plus ihren Überlauf darstellen.


.sim-Datei:

LogikSim - Aufgabe 11

Diese Aufgabe bzw. beide Aufgabenteile waren wiedermal einfach, denn hier musste man nur ein Bauteil mit einer Schalttabelle abgleichen.

Aufgabe 11 - Halbaddierer:
In diesem Teil habe ich gelernt wie ich einen Halbaddierer einsetzen kann (anstatt z.B. unserem "ausführliche" Halbaddierer). Das Schaltnetz aus dem Bild (oben) kann 2 einzelne Bits zusammenrechnen und ihre Summe und ihren Überlauf darstellen.

Aufgabe 11 - Volladdierer:
Dieser Teil unterscheidet sich nicht gravierend vom ersten, hier werden lediglich 3 einzelne Bits addiert (ebenfalls Darstellung der Summe und des Überlaufs)


.sim-Datei:
Aufgabe 11

Donnerstag, 30. Juni 2011

LogikSim - Aufgabe 10


Anmerkung:
Auch in dieser Aufgabe habe ich auch a) verzichtet und "nur" b) gemacht. Man arbeitet ja eigentlich auf b) hin, a) ist also nur ein Übergang.

Diese Aufgabe war die erste die mir ein paar Schwierigkeiten gebracht hat. Das Optimieren der Tabelle war zwar gewohnt einfach, das bauen der Schaltung war dafür nicht leicht (2,5 Lösungsansätze). Anfangs hatte ich Probleme mit der abschließenden Verknüpfung der Eingänge zu einer logischen Anzeige von ü und s. Geholfen hat mir das wiederholte durchgehen des Ziels das die Schaltung erfüllen will (soll). So bin ich schnell auf die Lösung gekommen.
Meine Schaltung kann drei einzelne Bits addieren und ihre Summe, sowie ihren Überlauf darstellen.
Ich habe gelernt wie ich mehr als zwei einzelne Bits addiere und wie ich, obwohl die Eingänge schon einer Bedingung zugewiesen sind, die anschließenden Ausgangsleitungen miteinander verknüpfe.

.sim-Datei:

LogikSim - Aufgabe 9

Anmerkung:
Ich überspringe diesmal Aufgabenteil a) und b) da c) diese beiden Teile beinhaltet.

Diese Aufgabe war auch einfach, nur beim letzen Aufgabenteil muste ich kurz überlegen welches Bauteil ich nun verwende. Mein Schaltung weicht zwar von der eigentlichen Lösung ab, dies liegt aber warscheinlich daran dass es in LOCAD kein derartiges "XOR-Gatter" (=1) gibt, außerdem komme ich auf das selbe Ergebnis.
Ich habe gelernt wie ich mit dem Programm LogikSim addiere bzw. habe verstanden wie der Halbaddierer in LogikSim funktioniert und wie ich das "XOR-Gatter" verwende.
Meine Schaltung kann zwei einzelne Bits addieren und dabei die Summe und den eventuellen Überlauf darstellen.

.sim-Datei:
Aufgabe 9a
Aufgabe 9b
Aufgabe 9c

.png-Datei:
Aufgabe 9a
Aufgabe 9b

LogikSim - Aufgabe 8

Die Aufgabe war ebenfalls einfach. Sie bestand darin die Kurzschreibweise in eine Schaltabelle zu übertragen (Bild links). Diese Aufgabe läst sich überprüfen indem man eine einfache Addition im Binärsystem durchführt.
0 * 2 hoch 0 + 0 * 2 hoch 0 = 0
0 * 2 hoch 0 + 1 * 2 hoch 0 = 1
...

Ich habe gelernt wie ich die Kurzschreibweise auf eine Schalttabelle übertrage und dazu noch eine Probe dieser Lösung durchführe.




LogikSim - Aufgabe 7

Diese Aufgabe war prinzipiell einfach, jedoch war das Eingeben der Sonderzeichen ziemlich lästig. Auf dem Papier mag das einfach zu notiern sein, am Computer ist es aber umständlich.
 Ich habe gelernt eine Schalttabelle zu vereinfachen indem ich sie in einer kurzen Schreibweie notiere. Dies kann vorallem bei schnellen Überlegungen , die einem spontan einfallen helfen, da man sie sofort und unkompliziert aufschreiben kann.

LogikSim - Aufgabe 6

Aufgabe 6a

Diese Aufgabe bzw. dieser Aufgabenteil war auch einfach. Man hatte natürlich zwei Möglichkeiten diese Aufgabe zu lösen, mit LogikSim nachbauen und ausprobieren oder die Schaltung im Bild überlegen was passiert, jedoch hab ich mir die Kraft dafür lieber aufgespart und habe die Ausprobieren-Variante zu benutzen. Dabei kam diese Ergebnis (Tabelle oben) heraus. Was meine Schaltung kann erübrigt sich, da solch eine ähnliche Tabelle schon einmal bearbeitet wurde (in einem bestimmten Fall der Leitung a, b und/oder c, das Signal x leuchten lassen). Ich habe gelernt wie ich aus einer Schaltung eine Schalttabelle erstelle.

Aufgabe 6b

In der Schaltung vielen mir nur zwei Optimierungsmöglikeiten auf und zwar ein zu großen "UND-Gatter" (3 Eingänge, nur 2 benötigt) und ein zu großes "ODER-Gatter" (selber Fall).
Ich habe gelernt wie ich eine Schaltung optimieren kann, sodass sie übersichtlicher wirkt.


.sim-Datei:




Montag, 27. Juni 2011

LogikSim - Aufgabe 5

Diese Aufgabe war zwar vergleichsweise und bezogen auf die bisherigen Aufgaben recht anspruchsvoll, dennoch war sie relativ einfach. Mir persönlich hilft es immer und hat es in dem Fall sehr geholfen, schwere Aufgaben mit Worten zu füllen. Zum Beispiel "Leitung x leuchtet wenn Leitung a oder b, aber nicht Leitung c leuchten." Außerdem hat mir eine eigene Schalttabelle mit anschließender Optimierung geholfen.

 Durch diese weis man, auf was diese Schaltung hinarbeitet bzw. was sie können muss. Ich habe gelernt wie ich eine eigene Schaltung entwerfe. Wie ich selber "UND-Gatter" setze, wie ich "Inverter" richtig benutze und/oder wie ich vorgehen muss damit Leitung x leuchtet. Meine Schaltung kann, bezogen auf unsere Tabelle, in bestimmten Situationen Leitung x zum leuchten bringen oder eben nicht. Dabei gibt es viele Möglichkeiten diese Schaltung zu verwenden (im Hinblick auf die Bit-Variation).

.sim-Datei:
Aufgabe 5

LogikSim - Aufgabe 4

Diese Aufgabe beinhaltet nur das Abgleichen von einer Tabelle auf eine Schaltung, war demnach also sehr einfach. Zur Aufgabenstellung lässt sich sagen dass das Ergebnis aus der Schaltung mit dem aus der Tabelle übereinstimmt.

Ich habe gelernt wie ich eine Schaltung zusammenfasse ferner noch, wie solch eine "große" Schaltung aussieht. Auch habe ich noch gelernt wie ich Leitungen verbinde (kleine schwarze Quadrate). Diese Schaltung kann, bezogen auf unsere Schalttabelle, das Signal x in bestimmten Situationen aufleuchten bzw. erlischen lassen.

.sim-Datei:
Aufgabe 4

Donnerstag, 16. Juni 2011

LogikSim - Aufgabe 3

Diese Aufgabe war wieder ziemlich einfach und hat mit keinerlei Schwierigkeiten bereitet. Ich habe gelernt wie ich ein "UND-Gatter" mit mehr als zwei Anschlüssen auf der linken Seite herstelle und wie ich diese logisch miteinander verbinde. Außerdem habe ich gelernt wie sich mehr als ein "Inverter" auf die Schaltung auswirkt und wie ich diese mit dem "3-Eingangsleitung-UND-Gatter" verknüpfe. Die Schaltung selbst kann in dem Fall a=1, b=0 und c=0 ein Warn-LED blinken lassen.
EDIT: 
Im nachhinein habe ich herausgefunden das man auch ein wirkliches "UND-Gatter" mit drei Eingängen herstellen kann.

.sim Datei:
Aufgabe 3.sim

.png Dateien:

Mittwoch, 15. Juni 2011

LogikSim - Aufgabe 2



Die zweite Aufgabe war auch auch wie die vorherige sehr einfach (dienen auch bis jetzt eher zur Einführung denke ich). Ich habe keinerlei Hilfe benötigt. Die Schaltung funktioniert mit einem so genannten "Inverter" und ersetzt den Strom, wenn in der Leitung keiner fließt, bzw. blockiert ihn, wenn der Strom der Leitung eingeschaltet ist.
Ich habe gelernt was ein "Inverter" ist und wie er funktioniert.
Aufgabe als .sim Datei:
Aufgabe 2.sim

Aufgabe als .png Datei:
Aufgabe 2.PNG

Tabelle als .png Datei:
Tabelle.PNG

Leitung a=0, Leitung c=0:
0_0.png

Leitung a=0, Leitung c=1:
0_1.png

Leitung a=1, Leitung c=0:
1_0.png

Leitung a=1, Leitung c=1:
1_1.png

Sonntag, 12. Juni 2011

LogikSim - Aufgabe 1

Aufgabe 1:

Zum lösen dieser Aufgabe habe ich lediglich zwei Schalter eingebaut, sie beschriftet, diese beschrifteten Schalter dann mit einem UND-Gatter verbunden und dann das rechte Ende des UND-Gatters mit einem LED verbunden. Jetzt habe ich den "Strom" eingeschaltet (F9) und habe nach Anleitung der Tabelle die Aufgabe durchgeführt.
In den Links am Ende des Posts liegen die Aufgabe sowie Beispielbilder bei.



Link zur .sim Datei:
Aufgabe_1

Link zur Übersicht der Aufgabe:
Aufgabe_1

Link zum Aufgabenteil a=0, c=0:
0_0

Link zum Aufgabenteil a=1, c=0:
1_0

Link zum Aufgabenteil a=0, c=1:
0_1

Link zum Aufgabenteil a=1, c=1:
1_1