4.1 Aufgaben zum Kapitel Vom Anwender zur digitalen Schaltung

Aufgabe 1

Aufgabe

Aufg. 207: Von-Neumann-Architektur

Beschreibe die einzelnen Bestandteile eines von-Neumann-Rechners und ihre Aufgaben.

Fertige zusätzlich eine Skizze an, die den Aufbau der Von-Neumann-Architektur beschreibt.

Aufgabe 2

Aufgabe

Aufg. 208: Von-Neumann-Flaschenhals

Erläutere: Wodurch kommt es zum Von-Neumann-Flaschenhals?

Aufgabe 3

Aufgabe

Aufg. 209: Von-Neumann-Zyklus

Zähle (ohne nähere Erläuterung) die fünf Phasen des Von-Neumann-Zyklus in der korrekten zeitlichen Reihenfolge auf!

Aufgabe 4

Aufgabe

Aufg. 210: 8-Bit-Register

Skizziere ein 8-Bit-Register mit seinen Eingangs- sowie Ausgangsleitungen. Benenne die jeweiligen Leitungen!

(Auf das Zeichnen einzelner Gatter oder Flip-Flops kann verzichtet werden.)

Aufgabe 5

Aufgabe

Aufg. 211: Bitfolge in ein Register schreiben

In ein 8-Bit-Register soll die Bitfolge „0 1 0 1 0 1 0 1“ geschrieben werden. Welche Werte müssen dazu an den jeweiligen Eingangsleitungen des Registers anliegen?

Aufgabe 6

Aufgabe

Aufg. 212: Rund um diese Komponente

Beschreibe die Funktionsweise der folgenden Komponente. Wozu dient sie? Benenne die Bestandteile der Komponente und gehe auch auf die Signale an den Eingangsleitungen ein.

Abb. 75: Um diese Komponente geht es in dieser Aufgabe

CC-BY

Aufgabe 7

Aufgabe

Aufg. 213: Flip-Flop

Die folgende Abbildung zeigt ein Flip-Flop, welches genau ein Bit speichern kann.

Abb. 76: Flip-Flop

CC-BY

Wofür steht die Abkürzung „S“ im gezeigten Flip-Flop?

Wofür steht die Abkürzung „R“ im gezeigten Flip-Flop?

Was bedeutet der Querstrich über dem Q, also dem unteren Ausgang des gezeigten Flip-Flops?

Was passiert bei dem gezeigten Flip-Flop, wenn an beiden Eingangsleitungen (S und R) jeweils der Wert "1" anliegt?

Aufgabe 8

Aufgabe

Aufg. 214: Ermittle die Werte

Betrachte diese elektrische Schaltung:

Abb. 77: Um diese Komponente geht es in dieser Aufgabe

CC-BY

Vervollständige die folgende Tabelle, indem du ausgehend von den Werten an den Eingangsleitungen und dem aktuellen Inhalt des Flip-Flops jeweils den zu erwartenden neue Wert im Flip-Flop sowie den zu erwartenden Wert an der Output-Leitung ermittelst und einträgst:

Input	Select	Write	Flip-Flop
1	1	1	0
0	1	1	0
0	1	0	1
0	0	0	1
0	1	0	0

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