Stundenprotokoll vom 29.11.04 im Fach Informatik 7.55 bis 9.25 Uhr
(Thorsten Schleppi)
Anwesende: IN G 1
TOP 1: Herausgabe der Kursarbeit
TOP 2: Wiederholungen (MUX, Zähler)
TOP 3: Der Serienaddierer
TOP 4: 4-Bit-Serienaddierer mit Akkumulator (+ Hausaufgabe)
Am Anfang der Stunde wurde die Kursarbeit herausgegeben und es wurden kurz die Ergebnisse der einzelnen Aufgaben besprochen.
Anschließend wurden aufgrund der letzten Aufgabe der Kursarbeit Multiplexer (vgl. „MUX“) und (vorbereitend für das nächste Thema „Serienaddierer“) Zähler (am Beispiel Modulo-10 Zähler, vgl. „Modulo-8 Zähler“) wiederholt.
Es folgte das neue Thema „Serienaddierer“. Bei Serienaddierern (siehe Schaltbild 1; 4-Bit Serienaddierer) handelt es sich um taktgesteuerte Addiersysteme, welche mithilfe von Schieberegistern zwei Zahlen a und b addieren und die Summe c in einem weiteren Schieberegister speichern. Hierzu wird ein Volladdierer (VA) vom Ausgang des Übertags bis zum Eingang des (vorherigen) Übertrags (vgl. Addierwerke für Bytes) mit einem Übertragsregister ergänzt. Hierbei handelt es sich um einen taktgesteuerten JK-Master-Slave-Flip-Flop, welcher die Information (Übertrag = 0 oder 1) zum richtigen Zeitpunkt, also einen Takt später (t+1), zum Volladdierer weitergibt. Zur Veranschaulichung wurden hierzu zwei selbstständig auszuführende Beispiel-Additionen durchgeführt (vgl. Tabelle 1) und an der Tafel besprochen.
Schaltbild 1:
Tabelle 1:
(Beispiel 1: „7“ + „6“)
|
Takt |
A-Register |
B-Register |
Ü-Register |
VA |
C-Register |
|
|
|
|
|
|
ü |
s |
|
|
Anfangswerte |
0111 |
0110 |
0 |
0 |
1 |
0000 |
|
1 |
0011 |
0011 |
0 |
1 |
0 |
1000 |
|
2 |
0001 |
0001 |
1 |
1 |
1 |
0100 |
|
3 |
0000 |
0000 |
1 |
0 |
1 |
1010 |
|
4 |
0000 |
0000 |
0 |
0 |
0 |
1101 |
(Beispiel 2: „5“ + „7“)
|
Takt |
A-Register |
B-Register |
Ü-Register |
VA |
C-Register |
|
|
|
|
|
|
ü |
s |
|
|
Anfangswerte |
0101 |
0111 |
0 |
1 |
0 |
0000 |
|
1 |
0010 |
0011 |
1 |
1 |
0 |
1000 |
|
2 |
0001 |
0001 |
1 |
1 |
1 |
0100 |
|
3 |
0000 |
0000 |
1 |
0 |
1 |
1010 |
|
4 |
0000 |
0000 |
0 |
0 |
0 |
1100 |
Beim 4-Bit Serienaddierer mit Akkumulator (siehe Schaltbild 2) handelt es sich um den bereits besprochenen 4-Bit Serienaddierer, dessen Ergebnis jedoch in einem der beiden Schieberegister gespeichert wird und dessen Takt durch einen Akkumulator beschränkt ist. Dieser ist in Form eines Modulo-8 Zählers vorhanden, der jedoch durch ein NAND-Gatter so geschaltet ist, dass er sobald er den Wert „100“ (4. Signal) erreicht, das Signal des Taktes nicht mehr zum eigentlichen Serienaddierer durchlässt. Diese Eigenschaft ist besonders wichtig, da sonst das 4-Bit Ergebnis im Schieberegister verfälscht werden würde. Als Hausaufgabe sollte nun die Addition von 5 und 7 mit Tabelle durchgespielt werden (siehe Tabelle 2).
Schaltbild 2:
Tabelle 2:
(Hausaufgabe: „5“ + „7“)
|
Takt |
A-Register |
B-Register |
Ü-Register |
VA |
|
|
|
|
|
|
ü |
s |
|
Anfangswerte |
0101 |
0111 |
0 |
1 |
0 |
|
1 |
0010 |
0011 |
1 |
1 |
0 |
|
2 |
0001 |
0001 |
1 |
1 |
1 |
|
3 |
1000 |
0000 |
1 |
0 |
1 |
|
4 |
1100 |
0000 |
0 |
0 |
0 |