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informatik artikel (Interpretation und charakterisierung)

Schaltungen & schaltungslogik


1. Java
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Der Weg zum RS - Flipflop Auf den ersten Blick mag dieses Thema nur peripher mit Physik etwas zu tun haben, doch existieren beinahe in jeder Schule Physik-Baukästen, mit denen einfache logische Schaltungen in Realität aufgebaut werden können.
Um sich aber näher mit diesem Thema beschäftigen zu können, müssen vorher einige "Basics" besprochen werden:






Erst nach der Behandlung der Grundelemente sollte man sich mit Schaltungen beschäftigen, die aus mehreren Grundelementen aufgebaut sind.
Bei diversen Programmen, mit denen sich Schaltungen entwerfen lassen, kann man dies mit den Schülern im Informatikraum durchführen. Bei diesen Programmen wird bei komplexeren Schaltungen z.B. das nachher behandelte RS Flipflop durch einen Baustein mit derselben Funktion ersetzt, um die Übersicht garantieren zu können.




RS - Flipflop
Das RS - Flipflop kann in zwei verschiedene Arten realisiert werden, je nachdem von welchen Grundbausteinen man ausgeht.



Diese Schaltung stellt die einfachste und grundlegendste eines jeden Computers dar. Man mit Hilfe eines RS - Flipflops ein Bit speichern. Legt man mehrere (8) RS Flipflop zusammen, können 8 Bit d.h. 1 Byte gespeichert werden. Um dies aber zeitgesteuert machen zu können gibt es eine weiterentwickelte Art und zwar das getaktete Flipflop. Dieses lässt eine Speicherung nur während des Taktes zu. Näher will ich eigentlich darauf nicht eingehen, da dies Sache des Informatikunterrichts ist.
Für den Physikunterricht ist das Basis RS - Flipflop in der NOR bzw. NAND Realisierung interessant. Dieses kann leicht mit einem Elektronik Bausatz aufgebaut werden. Die Eingänge S & R sollten mit Schaltern belegt werden. Die Ausgänge Q & Q' können mit Leuchtdioden oder Glühlämpchen visualisiert werden.

 
 




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