Zahlensysteme

Dienstag, 30. Juni 2009 um 18:37 Uhr
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Die Hauptaufgabe einer Datenverarbeitungsanlage besteht in der Übertragung von Daten. Diese Aufgabe übernimmt der Datenbus, welcher als Minimum 8 Leitungen besitzt. Dadurch stehen 8 Bit (1 Byte) für die binäre Zahldarstellung zur Verfügung.
In den heutigen Rechnern verwendet man in der Regel 32 bzw. 64 Bit. Die der Busbreite entsprechende Bitanzahl kann also je nach Recheneinheit variieren. Um die Funktionalität eines Rechners zu erfassen, ist es aus diesem Grund folgerichtig, sich mit der Umwandlung in Zahlensystemen und Zahlencodierungen zu befassen.

   Script zu Zahlensystemen

  Script zu Zahlencodierungen

Bereits hier ist es möglich, den Bezug zu einer Programmiersprache herzustellen, wie folgendes einfache Beispiel zur Umrechnung einer Dezimalzahl in eine Binärzahl zeigt :

01  def dez2bin  (a) :  
02     
03  if a == 0 : return " "   
04  else      : return dez2bin (a/2) + str (a%2) 


Mit diesem Wissen ist es dann möglich, konkrete Schaltnetze zu simulieren, also bereits sehr nah an den Strukturen des Rechners zu arbeiten. Allerdings sind hier keine handwerklichen, sondern eher kongnitive Fähigkeiten erforderlich. Inhalt ist zum Beispiel das Minimieren von Boolschen Funktionen mittels geeigneter Diagramme und verschiedener Verfahren auf der Grundlage von Axiomen.
Als kostenlose Demosoftware kann der Digitalsimulator gezogen werden, mit dem es möglich ist, die Funktionalität von Schaltnetzen zu simulieren.
Die Simulation kleinerer Projekte (z.B. Ripple Carry Addierer) wird projektorientiert durchgeführt. Folgender Screen stellt das fertige Ergebnis dar.

 

Als kostenlose Demosoftware kann der Digitalsimulator gezogen werden, mit dem es möglich ist, die Funktionalität von Schaltnetzen zu simulieren.

   Script zum Aufbau eines von - Neumann Rechners

Aktualisiert ( Dienstag, 30. Juni 2009 um 18:45 Uhr )