4.1 Aufgaben zum Kapitel Vom Anwender zur digitalen Schaltung
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Beschreibe die einzelnen Bestandteile eines von-Neumann-Rechners und ihre Aufgaben. | Beschreibe die einzelnen Bestandteile eines von-Neumann-Rechners und ihre Aufgaben. | ||
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Erläutere: Wodurch kommt es zum Von-Neumann-Flaschenhals? | Erläutere: Wodurch kommt es zum Von-Neumann-Flaschenhals? | ||
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Zähle (ohne nähere Erläuterung) die fünf Phasen des Von-Neumann-Zyklus in der korrekten zeitlichen Reihenfolge auf! | Zähle (ohne nähere Erläuterung) die fünf Phasen des Von-Neumann-Zyklus in der korrekten zeitlichen Reihenfolge auf! | ||
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Skizziere ein 8-Bit-Register mit seinen Eingangs- sowie Ausgangsleitungen. Benenne die jeweiligen Leitungen! | Skizziere ein 8-Bit-Register mit seinen Eingangs- sowie Ausgangsleitungen. Benenne die jeweiligen Leitungen! | ||
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<loop_task title="Bitfolge in ein Register schreiben"> | <loop_task title="Bitfolge in ein Register schreiben" id="5fa97843dd547"> | ||
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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? | 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? | ||
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<loop_task title="Rund um diese Komponente"> | <loop_task title="Rund um diese Komponente" id="5fa97843dd54d"> | ||
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Beschreibe die Funktionsweise der folgenden Komponente. Wozu dient sie? | Beschreibe die Funktionsweise der folgenden Komponente. Wozu dient sie? | ||
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<loop_figure title="Um diese Komponente geht es in dieser Aufgabe" description="" copyright="CC-BY" index=true show_copyright=true>[[Datei:Speicherzelle02.jpg]]</loop_figure> | <loop_figure title="Um diese Komponente geht es in dieser Aufgabe" description="" copyright="CC-BY" index=true show_copyright=true id="5fa97843dd552">[[Datei:Speicherzelle02.jpg]]</loop_figure> | ||
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Die folgende Abbildung zeigt ein Flip-Flop, welches genau ein Bit speichern kann. | Die folgende Abbildung zeigt ein Flip-Flop, welches genau ein Bit speichern kann. | ||
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<loop_task title="Ermittle die Werte"> | <loop_task title="Ermittle die Werte" id="5fa97843dd564"> | ||
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Betrachte diese elektrische Schaltung: | Betrachte diese elektrische Schaltung: | ||
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Version vom 9. November 2020, 19:11 Uhr
Aufgaben zum Kapitel Vom Anwender zur digitalen Schaltung
Aufgabe 1
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
Erläutere: Wodurch kommt es zum Von-Neumann-Flaschenhals?
Aufgabe 3
Zähle (ohne nähere Erläuterung) die fünf Phasen des Von-Neumann-Zyklus in der korrekten zeitlichen Reihenfolge auf!
Aufgabe 4
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
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
Beschreibe die Funktionsweise der folgenden Komponente. Wozu dient sie? Benenne die Bestandteile der Komponente und gehe auch auf die Signale an den Eingangsleitungen ein.
Aufgabe 7
Die folgende Abbildung zeigt ein Flip-Flop, welches genau ein Bit speichern kann.
- 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
Betrachte diese elektrische Schaltung:
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 | Flip-Flop (neu) | Output |
|---|---|---|---|---|---|
| 1 | 1 | 1 | 0 | ||
| 0 | 1 | 1 | 0 | ||
| 0 | 1 | 0 | 1 | ||
| 0 | 0 | 0 | 1 | ||
| 0 | 1 | 0 | 0 |
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