Jneug am 6. Februar 2022 um 20:26 Uhr

2022-02-06T20:26:50Z

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	Wenn das Ergebnis einem Menschen angezeigt werden soll, wird eine Anzeige benötigt, die die passenden Ziffern im Dezimalsystem darstellen kann. Eine solche Anzeige ist die ''7-Segment Anzeige''.		Wenn das Ergebnis einem Menschen angezeigt werden soll, wird eine Anzeige benötigt, die die passenden Ziffern im Dezimalsystem darstellen kann. Eine solche Anzeige ist die ''7-Segment Anzeige''.

	Eine solche Anzeige besteht aus - wenig überraschen - sieben Segmenten, die einzeln an und ~~aus geschaltet~~ werden können. Du kennst solche Anzeigen von vielen Beispielen. Hier sind die zehn Dezimalziffern, wie sie auf einer 7-Segment Anzeige dargestellt werden.		Eine solche Anzeige besteht aus - wenig überraschen - sieben Segmenten, die einzeln an- und ausgeschaltet werden können. Du kennst solche Anzeigen von vielen Beispielen. Hier sind die zehn Dezimalziffern, wie sie auf einer 7-Segment Anzeige dargestellt werden.

	{\| {{prettytable}}		{\| {{prettytable}}
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	{{Aufgabe:Start}}		{{Aufgabe:Start}}
	* Bearbeite die [https://www.inf-schule.de/rechner/digitaltechnik/7segment/ein_7segment Schritt-für-Schritt Anleitung im digitalen Schulbuch Inf-Schule.de] zur 7-Segment Anzeige.		* Bearbeite die [https://www.inf-schule.de/rechner/digitaltechnik/7segment/ein_7segment Schritt-für-Schritt-Anleitung im digitalen Schulbuch Inf-Schule.de] zur 7-Segment Anzeige.
	*: Entscheide dich für einen der sieben 4-Bit Decoder s<sub>0</sub> bis s<sub>6</sub> und setze ihn in {{Digital}} um. (Jeder Decoder steuert genau ein ~~Segement~~ der Anzeige.)		*: Entscheide dich für einen der sieben 4-Bit Decoder s<sub>0</sub> bis s<sub>6</sub> und setze ihn in {{Digital}} um. (Jeder Decoder steuert genau ein Segment der Anzeige.)
	*: Sag deiner Lehrperson ~~bescheid~~, welchen Decoder für welches Segment du baust. So können wir im Kurs einen vollständigen Decoder für eine 7-Segment Anzeige konstruieren.		*: Sag deiner Lehrperson Bescheid, welchen Decoder für welches Segment du baust. So können wir im Kurs einen vollständigen Decoder für eine 7-Segment Anzeige konstruieren.
	*: Eine Wahrheitstafel für einen 4-Bit Decoder findest du in der [[wikipedia:Segmentanzeige#Logiktabelle\|Wikipedia]].		*: Eine Wahrheitstafel für einen 4-Bit Decoder findest du in der [[wikipedia:Segmentanzeige#Logiktabelle\|Wikipedia]].
	{{Aufgabe:End}}		{{Aufgabe:End}}
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	'''Hinweise zum Projekt'''		'''Hinweise zum Projekt'''

	Wir benutzen 4-Bit Binärzahlen, also sollte dein Decoder auch vier Eingänge besitzen. Der Decoder soll aber ~~erstmal~~ nur die erste Stelle (die Einerstelle) der Ergebnisanzeige ansprechen. Für die Binärzahl <code>(1100)<sub>2</sub> = (12)<sub>10</sub></code> soll also nur die <code>2</code> dargestellt werden. Der Decoder s<sub>0</sub>, der das Segment 0 (den Balken ganz oben) bedient, muss also für alle Zahlen außer der 1, 4, 11 und 14 den Ausgang mit <code>1</code> belegen.		Wir benutzen 4-Bit Binärzahlen, also sollte dein Decoder auch vier Eingänge besitzen. Der Decoder soll aber vorerst nur die erste Stelle (die Einerstelle) der Ergebnisanzeige ansprechen. Für die Binärzahl <code>(1100)<sub>2</sub> = (12)<sub>10</sub></code> soll also nur die <code>2</code> dargestellt werden. Der Decoder s<sub>0</sub>, der das Segment 0 (den Balken ganz oben) bedient, muss also für alle Zahlen außer der 1, 4, 11 und 14 den Ausgang mit <code>1</code> belegen.

	Die Minimierung der Schaltungen mit den ~~Rechengesetzten~~ muss nicht nachvollzogen werden. ~~Statt dessen~~ kann auf der Seite [http://tma.main.jp/logic/index_en.html Online minimization of boolean functions] automatisch durchgeführt werden. Die Webseite benutzt wiederum eine andere Syntax für die Eingabe der Schaltungen:		Die Minimierung der Schaltungen mit den Rechengesetzen muss nicht nachvollzogen werden. Stattdessen kann auf der Seite [http://tma.main.jp/logic/index_en.html Online minimization of boolean functions] automatisch durchgeführt werden. Die Webseite benutzt wiederum eine andere Syntax für die Eingabe der Schaltungen:
	* <code>AB</code> = A '''UND''' B		* <code>AB</code> = A '''UND''' B
	* <code>A+B</code> = A '''ODER''' B		* <code>A+B</code> = A '''ODER''' B

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2021-09-29T09:27:52Z

Die Seite wurde neu angelegt: „{{NNavigation}} Mit dem 4-Bit Addierer können wir 4-Bit Binärzahlen addieren. Das sind <math>2^4 = 16</math> verschiedene Zahlen. Im Dezimalsystem entsprich…“

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{{NNavigation}}

Mit dem 4-Bit Addierer können wir 4-Bit Binärzahlen addieren. Das sind <math>2^4 = 16</math> verschiedene Zahlen. Im Dezimalsystem entspricht das den Zahlen von <math>0</math> bis <math>15</math>.

Wenn das Ergebnis einem Menschen angezeigt werden soll, wird eine Anzeige benötigt, die die passenden Ziffern im Dezimalsystem darstellen kann. Eine solche Anzeige ist die ''7-Segment Anzeige''.

Eine solche Anzeige besteht aus - wenig überraschen - sieben Segmenten, die einzeln an und aus geschaltet werden können. Du kennst solche Anzeigen von vielen Beispielen. Hier sind die zehn Dezimalziffern, wie sie auf einer 7-Segment Anzeige dargestellt werden.

{| {{prettytable}}
|[[File:Seven segment display 0 digit (blue).svg|64px]]
|[[File:Seven segment display 1 digit (blue).svg|64px]]
|[[File:Seven segment display 2 digit (blue).svg|64px]]
|[[File:Seven segment display 3 digit (blue).svg|64px]]
|[[File:Seven segment display 4 digit (blue).svg|64px]]
|rowspan=2|[[File:Odliczanie 7 segment green.gif]]
|-
|[[File:Seven segment display 5 digit (blue).svg|64px]]
|[[File:Seven segment display 6 digit (blue).svg|64px]]
|[[File:Seven segment display 7 digit (blue).svg|64px]]
|[[File:Seven segment display 8 digit (blue).svg|64px]]
|[[File:Seven segment display 9 digit (blue).svg|64px]]
|}

{{Aufgabe:Start}}
* Bearbeite die [https://www.inf-schule.de/rechner/digitaltechnik/7segment/ein_7segment Schritt-für-Schritt Anleitung im digitalen Schulbuch Inf-Schule.de] zur 7-Segment Anzeige.
*: Entscheide dich für einen der sieben 4-Bit Decoder s0 bis s6 und setze ihn in {{Digital}} um. (Jeder Decoder steuert genau ein Segement der Anzeige.)
*: Sag deiner Lehrperson bescheid, welchen Decoder für welches Segment du baust. So können wir im Kurs einen vollständigen Decoder für eine 7-Segment Anzeige konstruieren.
*: Eine Wahrheitstafel für einen 4-Bit Decoder findest du in der [[wikipedia:Segmentanzeige#Logiktabelle|Wikipedia]].
{{Aufgabe:End}}
{{Info:Start}}
== Hinweise zur Arbeit mit Inf-Schule.de ==

Bei Inf-Schule.de wird die Simulationssoftware [http://www.tetzl.de/java_logic_simulator_de.html LogicSim] verwendet. Hier ist die erste Beispielschaltung für {{Digital}}: {{DAT|Vorlagen/Digital/7-Segment Anzeige/beispiel1.dig}}

'''Hinweise zur Notation'''

Bei Inf-Schule.de wird teilweise folgende Notation verwendet:

* ⋀ = '''UND''', Bsp: <code>A ⋀ B</code>
* ∨ = '''ODER''', Bsp: <code>A ∨ B</code>
* — = '''NICHT''', Bsp: <code>Ā</code>

'''Hinweise zum Projekt'''

Wir benutzen 4-Bit Binärzahlen, also sollte dein Decoder auch vier Eingänge besitzen. Der Decoder soll aber erstmal nur die erste Stelle (die Einerstelle) der Ergebnisanzeige ansprechen. Für die Binärzahl <code>(1100)2 = (12)10</code> soll also nur die <code>2</code> dargestellt werden. Der Decoder s0, der das Segment 0 (den Balken ganz oben) bedient, muss also für alle Zahlen außer der 1, 4, 11 und 14 den Ausgang mit <code>1</code> belegen.

Die Minimierung der Schaltungen mit den Rechengesetzten muss nicht nachvollzogen werden. Statt dessen kann auf der Seite [http://tma.main.jp/logic/index_en.html Online minimization of boolean functions] automatisch durchgeführt werden. Die Webseite benutzt wiederum eine andere Syntax für die Eingabe der Schaltungen:
* <code>AB</code> = A '''UND''' B
* <code>A+B</code> = A '''ODER''' B
* <code>~A</code> = '''NICHT''' A
Du kannst aber auch direkt eine Wahrheitstafel eingeben und bekommst einen passenden Schaltterm angezeigt.
{{Info:End}}
{{Lösung:Start|Cheaten: Eine Abkürzung zum Decoder}}
{{Digital}} ist in der Lage aus einer Wahrheitstafel automatisch eine passende Schaltung zu generieren. Gehe dazu im Menü auf "Analyse" → "Synthese". Es öffnet sich eine Wahrheitstafel. Wähle hier im Menü "Neu" → "Kombinatorisch" → "4 Variablen". Nun kannst du in der Spalte "Y" die Ergebnisse der Schaltung bei der jeweiligen Eingabe eintragen. Unten wird automatisch eine passender logischer Ausdruck angezeigt.

[[Datei:Digital Synthese.png|center]]

Wenn du die Tabelle ausgefüllt hast, dann kannst du über "Erzeugen" → "Schaltung" eine passende Schaltung erzeugen lassen.
{{Lösung:End}}

Lernpfad:Digitale Schaltungen/12 - Versionsgeschichte

Jneug am 6. Februar 2022 um 20:26 Uhr

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