Benutzer:Hans Haase/Digitaltechnik - Versionsgeschichte

Hans Haase: /* Erweiterte Gatter */

2017-11-26T14:37:59Z

Erweiterte Gatter

← Nächstältere Version		Version vom 26. November 2017, 14:37 Uhr
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	=== NOR-Gatter ===		=== NOR-Gatter ===
	[[Datei:Ci7402.svg\|mini\|In diesem Chip „7402“ sind 4 NOR-Gatter.]]		[[Datei:Ci7402.svg\|mini\|In diesem Chip „7402“ sind 4 NOR-Gatter.]]
			Ein NOR-Gatter ist ein OR-Gatter mit einen Nicht-Gatter am Ausgang. Der Ausgang am NOR-Gatter macht also genau das Gegenteil vom Ausgang des OR-Gatters. Daher ist das Nicht-Oder-Gatter. Erst wenn alle Eingänge aus sind, geht der Ausgang an.
	{\|class="wikitable"		{\|class="wikitable"
	\|- class="hintergrundfarbe5"		\|- class="hintergrundfarbe5"

Hans Haase: /* Nicht-Gatter */

2017-11-26T14:20:11Z

Nicht-Gatter

← Nächstältere Version		Version vom 26. November 2017, 14:20 Uhr
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	=== Nicht-Gatter ===		=== Nicht-Gatter ===
	[[Datei:Compaq 000521-001 - Texas Instruments 7406-9853.jpg\|In diesem Chip „7406“ sind 6 Nicht-Gatter.]]		[[Datei:Compaq 000521-001 - Texas Instruments 7406-9853.jpg\|mini\|In diesem Chip „7406“ sind 6 Nicht-Gatter.]]
	Das Nicht-Gatter kann man sich vorstellen wie einen Reversi-Spielstein. Er dreht am Ausgang um, was man ihm am Eingang füttert. Dass sich da etwas umkehrt, zeigt der kleine Kreis oder Punkt im Schaltbild. Er sagt, dass dieses Signal logisch umgekehrt ist. Das Dreieck oder die „1“ bedeuten Verstärker, also dasselbe ausgeben wie es reinkommt, nur eben so stark wie der Ausgang ist. Zusammengefasst: Dasselbe, nur umgekehrt:		Das Nicht-Gatter kann man sich vorstellen wie einen Reversi-Spielstein. Er dreht am Ausgang um, was man ihm am Eingang füttert. Dass sich da etwas umkehrt, zeigt der kleine Kreis oder Punkt im Schaltbild. Er sagt, dass dieses Signal logisch umgekehrt ist. Das Dreieck oder die „1“ bedeuten Verstärker, also dasselbe ausgeben wie es reinkommt, nur eben so stark wie der Ausgang ist. Zusammengefasst: Dasselbe, nur umgekehrt:
	* Schaltet man den Eingang ein, so geht der Ausgang aus.		* Schaltet man den Eingang ein, so geht der Ausgang aus.

Hans Haase: /* Nicht-Gatter */

2017-11-26T14:19:57Z

Nicht-Gatter

← Nächstältere Version		Version vom 26. November 2017, 14:19 Uhr
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	=== Nicht-Gatter ===		=== Nicht-Gatter ===
			[[Datei:Compaq 000521-001 - Texas Instruments 7406-9853.jpg\|In diesem Chip „7406“ sind 6 Nicht-Gatter.]]
	Das Nicht-Gatter kann man sich vorstellen wie einen Reversi-Spielstein. Er dreht am Ausgang um, was man ihm am Eingang füttert. Dass sich da etwas umkehrt, zeigt der kleine Kreis oder Punkt im Schaltbild. Er sagt, dass dieses Signal logisch umgekehrt ist. Das Dreieck oder die „1“ bedeuten Verstärker, also dasselbe ausgeben wie es reinkommt, nur eben so stark wie der Ausgang ist. Zusammengefasst: Dasselbe, nur umgekehrt:		Das Nicht-Gatter kann man sich vorstellen wie einen Reversi-Spielstein. Er dreht am Ausgang um, was man ihm am Eingang füttert. Dass sich da etwas umkehrt, zeigt der kleine Kreis oder Punkt im Schaltbild. Er sagt, dass dieses Signal logisch umgekehrt ist. Das Dreieck oder die „1“ bedeuten Verstärker, also dasselbe ausgeben wie es reinkommt, nur eben so stark wie der Ausgang ist. Zusammengefasst: Dasselbe, nur umgekehrt:
	* Schaltet man den Eingang ein, so geht der Ausgang aus.		* Schaltet man den Eingang ein, so geht der Ausgang aus.

Hans Haase: /* NOR-Gatter */

2017-11-26T14:15:50Z

NOR-Gatter

← Nächstältere Version		Version vom 26. November 2017, 14:15 Uhr
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	== Erweiterte Gatter ==		== Erweiterte Gatter ==
	=== NOR-Gatter ===		=== NOR-Gatter ===
			[[Datei:Ci7402.svg\|mini\|In diesem Chip „7402“ sind 4 NOR-Gatter.]]
	{\|class="wikitable"		{\|class="wikitable"
	\|- class="hintergrundfarbe5"		\|- class="hintergrundfarbe5"

Hans Haase: /* AND-Gatter */

2017-11-26T14:10:54Z

AND-Gatter

← Nächstältere Version		Version vom 26. November 2017, 14:10 Uhr
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	=== AND-Gatter ===		=== AND-Gatter ===
			[[Datei:Ci7411.svg\|mini\|In diesem Chip „7411“ sind 3 NAND-Gatter mit je 3 Eingängen.]]
	„And“ ist das englische Wort für „und“. Beim AND-Gatter ist der Ausgang so lange aus, bis alle Eingänge eingeschaltet sind. Bei unserem AND-Gatter haben wir zwei Eingänge. Der Ausgang ist erst AN wenn beide Eingänge AN sind. Also ist der Ausgang Y nur dann eingeschaltet, wenn die Eingänge A und B eingeschaltet sind. Es gibt auch AND-Gatter mit 3 und mehr Eingängen. Auch dann müssen alle vorhandene Eingänge eingeschaltet sein, damit der Ausgang an geht ist.		„And“ ist das englische Wort für „und“. Beim AND-Gatter ist der Ausgang so lange aus, bis alle Eingänge eingeschaltet sind. Bei unserem AND-Gatter haben wir zwei Eingänge. Der Ausgang ist erst AN wenn beide Eingänge AN sind. Also ist der Ausgang Y nur dann eingeschaltet, wenn die Eingänge A und B eingeschaltet sind. Es gibt auch AND-Gatter mit 3 und mehr Eingängen. Auch dann müssen alle vorhandene Eingänge eingeschaltet sein, damit der Ausgang an geht ist.
	{\|class="wikitable"		{\|class="wikitable"

Ziko van Dijk am 26. November 2017 um 14:08 Uhr

2017-11-26T14:08:28Z

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	\|}		\|}

			[[Kategorie:Sonstige Texte]]

Ziko van Dijk: Ziko van Dijk verschob Seite Entwurf:Digitaltechnik nach Benutzer:Hans Haase/Digitaltechnik: noch nicht auf liste

2017-11-26T14:07:59Z

Ziko van Dijk verschob Seite Entwurf:Digitaltechnik nach Benutzer:Hans Haase/Digitaltechnik: noch nicht auf liste

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Version vom 26. November 2017, 14:07 Uhr

Hans Haase: /* Gab es vor der Elektronik schon Digitaltechnik? */

2017-11-25T20:58:11Z

Gab es vor der Elektronik schon Digitaltechnik?

← Nächstältere Version		Version vom 25. November 2017, 20:58 Uhr
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	==Gab es vor der Elektronik schon Digitaltechnik? ==		==Gab es vor der Elektronik schon Digitaltechnik? ==
			[[Datei:Spaltpolrelais.jpg\|mini\|Relais]]
	[[Konrad Zuse]] hat den ersten Computer in Deutschland gebaut. Dazu benutzte er [[Relais]]. Das sind elektrische Schalter, die nicht von Hand, sondern auch elektrisch betätigt werden. Später benutzte er Elektronenröhren, die schneller schalteten.		[[Konrad Zuse]] hat den ersten Computer in Deutschland gebaut. Dazu benutzte er [[Relais]]. Das sind elektrische Schalter, die nicht von Hand, sondern auch elektrisch betätigt werden. Später benutzte er Elektronenröhren, die schneller schalteten.

	Erst später kamen Transistoren und dann die Mikrochips. In den Chips, in denen viele Transistoren eingebaut sind, darum heißen sie eigentlich „Integrierte Schaltung“. Nach den einfachen Chips kamen die programmierbaren Chips. Bei denen muss man nicht mehr so viele Chips auf einer Leiterplatte zusammenlöten.		Erst später kamen Transistoren und dann die Mikrochips. In den Chips, in denen viele Transistoren eingebaut sind, darum heißen sie eigentlich „Integrierte Schaltung“. Nach den einfachen Chips kamen die programmierbaren Chips. Bei denen muss man nicht mehr so viele Chips auf einer Leiterplatte zusammenlöten.

	Für den Computer gibt es spezielle Programme, die man CAE nennt. In dem CAE-Programm gibt es die Gatter für die Digitale Schaltung und man kann sie am Bildschirm so wie auf dem Schaltplan, den man vorher gemacht hat einzeichnen. Dann steckt man den programmierbaren Chip in das Programmiergerät und schließt das an den Computer an und drückt die Taste zum Programmieren. Dann rechnet der Computer aus, was im Chip ein und aus geschaltet werden muss, damit der Chip so wird wie es der Schaltplan vorgesehen hat. Und das was der Computer ausgerechnet hat, schriebt ein in den Chip, der im Programmiergerät steckt. Danach funktioniert der Chip so wie man ihn programmiert hat. Und den Chip setzt man dann in das Gerät das man damit steuern möchte. Darum sind heute komplizierte Geräte ganz klein.		[[Datei:알테라 사이클론2 FPGA.jpg\|mini\|FPGA]]
			Für den Computer gibt es spezielle Programme, die man CAE nennt. In dem CAE-Programm gibt es die Gatter für die Digitale Schaltung und man kann sie am Bildschirm so wie auf dem Schaltplan, den man vorher gemacht hat einzeichnen. Dann steckt man den programmierbaren Chip in das Programmiergerät und schließt das an den Computer an und drückt die Taste zum Programmieren. Dann rechnet der Computer aus, was im Chip ein und aus geschaltet werden muss, damit der Chip so wird wie es der Schaltplan vorgesehen hat. Und das was der Computer ausgerechnet hat, schriebt ein in den Chip, der im Programmiergerät steckt. Danach funktioniert der Chip so wie man ihn programmiert hat. Und den Chip setzt man dann in das Gerät das man damit steuern möchte. Darum sind heute komplizierte Geräte ganz klein. Programmierbare Chips mit weinigen Gattern heißen „Gate Array“ (GA), die großen mit vielen Gattern heißen „Field Programmable Array“ (FPGA).

			[[Datei:NEC D8749HD.png\|mini\|µCPU „8749“]]
	Prozessoren sind verschaltete Chips, die aber ein Programm benötigen, von dem sie gesteuert werden. Einen Prozessor nennt man auch CPU. Für eine CPU schreibt man ein Programm, dass die CPU dann Schritt für Schritt abarbeitet. CPUs können rechnen. Dafür sind in der Schaltung der CPU die Befehle gleich eingebaut, die man im Programm nur benutzen muss. Heute muss man einen Computer nicht mehr aus dem Nichts bauen wie damals Konrad Zuse. Heute kann man fertige Chips benutzen. Ein Mikrocontroller ist eine CPU, die ihren Speicher gleich mit im Chip eingebaut hat. Das ist ein Computer, der nur aus einem Chip besteht. Mann nennt in auch µCPU. (µ ist mikro)		Prozessoren sind verschaltete Chips, die aber ein Programm benötigen, von dem sie gesteuert werden. Einen Prozessor nennt man auch CPU. Für eine CPU schreibt man ein Programm, dass die CPU dann Schritt für Schritt abarbeitet. CPUs können rechnen. Dafür sind in der Schaltung der CPU die Befehle gleich eingebaut, die man im Programm nur benutzen muss. Heute muss man einen Computer nicht mehr aus dem Nichts bauen wie damals Konrad Zuse. Heute kann man fertige Chips benutzen. Ein Mikrocontroller ist eine CPU, die ihren Speicher gleich mit im Chip eingebaut hat. Das ist ein Computer, der nur aus einem Chip besteht. Mann nennt in auch µCPU. (µ ist mikro)

Hans Haase: /* NAND-Gatter */

2017-11-25T18:28:00Z

NAND-Gatter

← Nächstältere Version		Version vom 25. November 2017, 18:28 Uhr
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	=== NAND-Gatter ===		=== NAND-Gatter ===
			[[Datei:7400.jpg\|mini\|In diesem Chip „7400“ sind 4 NAND-Gatter.<br />oben:Schaltbild und nummerierte Anschlüsse<br />unten: Foto vom Chip]]
			Das NAND-Gatter ist ein AND mit umgekehrtem Ausgang, also ein „Nicht-UND“, daher „NAND“. Bei diesem Gatter ist der Ausgang immer eingeschaltet, außer alle Eingänge sind eingeschaltet, dann geht der Ausgang aus. Das NAND-Gatter ist eines der häufigst benutzten Gatter überhaupt. Seine einfachste logische Verwendung ist die Kontrolle auf Vollständigkeit: Erst wenn alles funktioniert, vorhanden oder eingeschaltet ist, gibt es keine Störung mehr.
	{\|class="wikitable"		{\|class="wikitable"
	\|-		\|-

Hans Haase am 25. November 2017 um 18:10 Uhr

2017-11-25T18:10:23Z

← Nächstältere Version		Version vom 25. November 2017, 18:10 Uhr
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	Digitaltechnik ist eine Signalverarbeitung. Für diese Signalverarbeitung eignet sich Elektronik besonders gut. Bei analogen Signalen gibt es einen fließenden Übergang zwischen AN und AUS. Bei digitalen Signalen ist etwas AN oder AUS. Analog kann man sich vorstellen wie ein Radio lauter und leiser zu machen oder den Dimmer beim Licht heller oder dunkler zu drehen. Digital ist wäre hier der Lichtschalter, der das Licht AN oder AUS macht, oder der Schalter vom Radio, der es AN oder AUS macht.		Digitaltechnik ist eine Signalverarbeitung. Für diese Signalverarbeitung eignet sich Elektronik besonders gut. Bei analogen Signalen gibt es einen fließenden Übergang zwischen AN und AUS. Bei digitalen Signalen ist etwas entweder AN oder AUS. Etwas dazwischen gibt es nicht. Analog kann man sich vorstellen wie ein Radio lauter und leiser zu machen oder den Dimmer beim Licht heller oder dunkler zu drehen. Digital ist wäre hier der Lichtschalter, der das Licht AN oder AUS macht, oder der Schalter vom Radio, der es AN oder AUS macht.

			== Warum benutzt man Digitaltechnik? ==
	Da der Zustand AN oder AUS eindeutig ist, wird er beim Übermitteln nicht verfälscht. Wenn jemand fragt, ob das Licht an oder aus ist, bekommt er eine genaue Antwort. Wenn jemand fragt, wie hell ist das Licht, bekommt er eine Vermutung als Antwort. Das bedeutet, die Helligkeit wurde nur geschätzt. So geschieht das auch beim Übermitteln oder kopieren von Daten. Schickt man digitale Daten durch eine analoge Leitung, dann kommen sie etwas verändert am anderen Ende an. Ist die Leitung kurz genug, dann kann man noch erkennen ob ein AN oder AUS gemeint war und diesen Zustand wiederherstellen. Das bedeutet, dass nichts verloren gegangen ist und nichts verändert wurde.		Da der Zustand AN oder AUS eindeutig ist, wird er beim Übermitteln nicht verfälscht. Wenn jemand fragt, ob das Licht an oder aus ist, bekommt er eine genaue Antwort. Wenn jemand fragt, wie hell ist das Licht, bekommt er eine Vermutung als Antwort. Das bedeutet, die Helligkeit wurde nur geschätzt. So geschieht das auch beim Übermitteln oder kopieren von Daten. Schickt man digitale Daten durch eine analoge Leitung, dann kommen sie etwas verändert am anderen Ende an. Ist die Leitung kurz genug, dann kann man noch erkennen ob ein AN oder AUS gemeint war und diesen Zustand wiederherstellen. Das bedeutet, dass nichts verloren gegangen ist und nichts verändert wurde.

	Ein Computer besteht fast nur aus Digitaltechnik. Der Prozessor im Computer ist reine Digitaltechnik. Er besteht aus drei Grundfunktionen digitaler Logik. Aus diesen drei Funktionen kann man alles andere bauen. Diese drei Funktionen sind „UND“, „ODER“ und „NICHT“. So einen Baustein, der „UND“, „ODER“ und „NICHT“ macht, nennt man „Gatter“.		Ein Computer besteht fast nur aus Digitaltechnik. Der Prozessor im Computer ist reine Digitaltechnik. Er besteht aus drei Grundfunktionen digitaler Logik. Aus diesen drei Funktionen kann man alles andere bauen. Diese drei Funktionen sind „UND“, „ODER“ und „NICHT“. So einen Baustein, der „UND“, „ODER“ und „NICHT“ macht, nennt man „Gatter“.

			==Gab es vor der Elektronik schon Digitaltechnik? ==
	[[Konrad Zuse]] hat den ersten Computer in Deutschland gebaut. Dazu benutzte er [[Relais]]. Das sind elektrische Schalter, die nicht von Hand, sondern auch elektrisch betätigt werden. Später benutzte er Elektronenröhren, die schneller schalteten.		[[Konrad Zuse]] hat den ersten Computer in Deutschland gebaut. Dazu benutzte er [[Relais]]. Das sind elektrische Schalter, die nicht von Hand, sondern auch elektrisch betätigt werden. Später benutzte er Elektronenröhren, die schneller schalteten.

	Erst später kamen Transistoren und dann die Mikrochips. In den Chips in denen viele Transistoren eingebaut sind, darum heißen sie eigentlich „Integrierte Schaltung“. Nach den einfachen Chips kamen die programmierbaren Chips. Bei denen muss man nicht mehr so viele Chips auf einer Leiterplatte zusammenlöten.		Erst später kamen Transistoren und dann die Mikrochips. In den Chips, in denen viele Transistoren eingebaut sind, darum heißen sie eigentlich „Integrierte Schaltung“. Nach den einfachen Chips kamen die programmierbaren Chips. Bei denen muss man nicht mehr so viele Chips auf einer Leiterplatte zusammenlöten.

	Für den Computer gibt es spezielle Programme, die man CAE nennt. In dem CAE-Programm gibt es die Gatter für die Digitale Schaltung und man kann sie am Bildschirm so wie auf dem Schaltplan, den man vorher gemacht hat einzeichnen. Dann steckt man den programmierbaren Chip in das Programmiergerät und schließt das an den Computer an und drückt die Taste zum Programmieren. Dann rechnet der Computer aus, was im Chip ein und aus geschaltet werden muss, damit der Chip so wird wie es der Schaltplan vorgesehen hat. Und das was der Computer ausgerechnet hat, schriebt ein in den Chip, der im Programmiergerät steckt. Danach funktioniert der Chip so wie man ihn programmiert hat. Und den Chip setzt man dann in das Gerät das man damit steuern möchte. Darum sind heute komplizierte Geräte ganz klein.		Für den Computer gibt es spezielle Programme, die man CAE nennt. In dem CAE-Programm gibt es die Gatter für die Digitale Schaltung und man kann sie am Bildschirm so wie auf dem Schaltplan, den man vorher gemacht hat einzeichnen. Dann steckt man den programmierbaren Chip in das Programmiergerät und schließt das an den Computer an und drückt die Taste zum Programmieren. Dann rechnet der Computer aus, was im Chip ein und aus geschaltet werden muss, damit der Chip so wird wie es der Schaltplan vorgesehen hat. Und das was der Computer ausgerechnet hat, schriebt ein in den Chip, der im Programmiergerät steckt. Danach funktioniert der Chip so wie man ihn programmiert hat. Und den Chip setzt man dann in das Gerät das man damit steuern möchte. Darum sind heute komplizierte Geräte ganz klein.