hallo, ich habe in diesem jahr eine elektronik-ag in einer schule gestartet und die sache soll langfristig in richtung mc gehen. ich konnte einige schüler der klasse 6 begeistern und wir haben mit einfachen relaisschaltungen begonnen. diese sind auch für kinder leicht verständlich, es klackt, es bewegt sich was, schalter werden geöffnet und geschlossen. aktuell haben wir jetzt das projekt eines relaisrechners in angriff genommen. wird im prinzip eine 8-bit cpu, die nur aus relais und dioden besteht. die alu ist schon komplett fertig, 8 arbeitsregister sind auch fast fertig und die mikrocodesteuerung (schieberegister mit diodenmatrix) ist in arbeit. der befehlszähler macht mir noch einiges kopfzerbrechen. er sollte möglichst: -binär arbeiten -mit einem taktimpuls inkrementieren -mit einer neuen adresse überladen werden können (absoluter sprung) -in einem schritt um n incrementieren und decrementieren können (relatver sprung) auf den 4.punkt könnte ich eventuell verzichten und nur absolute sprünge zulassen. ich suche nun eine gute idee, wie man diese funktionen mit möglichst wenigen relais (relais mit 1xum, 2xum und 4xum stehen zur verfügung) umsetzen kann. allein schon der binrzähler mit relais ist nicht trivial. ok, ist etwas exotisch, aber vielleicht hat ja jemand eine gute idee.
Könnte man Kindern die Elektornik nicht mit einem etwas praxisnaheren, einfacher zu handhabenderen Projekt als einem Relaiscomputer nahebringen?!? Mikrocontroller beispielsweise...
Sven Pauli wrote: > http://relaiscomputer.de/ :-) den link kenne ich, die schaltungen sind vollkommen inakzeptabel, da sie viel zu aufwendig sind. im befehlszähler für nur ein bit 8 relais zu verwenden ist reine verschwendung. er schreibt ja auch auf seiner seite, das er nicht die optimalste lösung gefunden hat. mr.chip schrieb: >Könnte man Kindern die Elektornik nicht mit einem etwas praxisnaheren, >einfacher zu handhabenderen Projekt als einem Relaiscomputer >nahebringen?!? Mikrocontroller beispielsweise... eine relaisschaltung können kinder mit geringer vorbildung in etechnik innerhalb kürzester zeit erfasen, der mc bleibt eine imaginäre blackbox. mal als beispiel: wir haben uns in der ersten stunde angeschaut wie ein elektromagnet funktioniert und ich habe den magneten eine stahlfeder anziehen lassen, die gleichzeitig ein schaltkontakt war,... relais geklärt. dann habe ich fertige relais gezeigt und wir haben zwei schaltungen mit öffner und schliesser aufgebaut. nach 30min konnten einige schon vorhersagen, wie die sumerschaltung (relaisspule wird über einen öffnerkontakt betrieben) funktioniert. sie haben also innerhalb kürzester zeit verstanden, wie ein relais funktioniert und konnten selbständig vorhersagen wie das system reagiert und genau darum geht es mir. meiner meinung erreicht man das mit einem mc nicht, denn es ist nicht möglich ein solch komplexes gebilde wie einen mc schnell zu erfassen.
Schau mal in dem Thread das sind einige Zaehlerschaltungen mit Relais drin b.z.w. ist dort ein einziges Flipflop mit Relais beschrieben. Das kann man natuerlich erweitern auf mehr Stellen. Aber um ehrlich zu sein irgendwann blickt man auch bei Relaisschaltungen kaum noch durch geschweige von dem immensen Aufwand. Da waere es vielleicht schon besser das mit TTL ICs zu machen . Beitrag "Einmal drücken ein, nochmal drücken aus" Gruss Helmi
mal sehen. da ich in der schaltung auch widerstände, kondensatoren und diode zulasse (wurden in historischen rechnern ja auch eingesetzt), werde ich wohl flankengesteuerte rs-flipflops verwenden, denn da benötige ich nur 2 relais pro stufe. auf relative sprünge werde ich verzichten.
Schade um die Arbeitszeit. Bauen wir doch eine Steinzeitaxt. Messen wir die Zeit mit einer brennenden Wachskerze. Zähmen wir uns ein Pferd, damit wir besser Einkaufen gehen können. Schmeißen wir die Streichhölzer weg, man kann ja mit Zunder Feuer machen.
Gast wrote: > Schade um die Arbeitszeit. > Bauen wir doch eine Steinzeitaxt. > Messen wir die Zeit mit einer brennenden Wachskerze. > Zähmen wir uns ein Pferd, damit wir besser Einkaufen gehen können. > Schmeißen wir die Streichhölzer weg, man kann ja mit Zunder Feuer > machen. du hast ja sooo recht, wozu noch etwas selbst bauen oder herausbekommen wie etwas funktioniert und es verstehen, wozu sich an geschichte erinnern und grundlagen lernen, es gibt doch schon alles zu kaufen. viel spass noch!
Also sagt mal ihr habt von Anfang an alles gekonnt oder? Ich find die Idee klasse ^^ leider hatte ich nie so einen Lehrer ;) Er hat schon recht es ist einfach anschaulicher und imposanter so eine reine Klackermaschiene. Zu dem Argument mit ner Steinzeitaxt - Schon mal versucht nen Stein scharf zu bekommen? Ist ein ziemlicher Akt. Macht auch Spaß und nicht alles muss immer einen sofortigen Nutzen haben. Außerdem hat er ja geschrieben er wird später auch µCs drannehmen, wo ist also das Problem. Grüße ErgoProxy
Finde die Idee auch gut, grundlegender kann man doch nicht einsteigen.
Finde es auch ein super Projekt, weiter so! Wir sind damals in Technik gleich mit dem FischerTechnik Computing-Kram eingestiegen, Ampelschaltung und sowas... die Relais sind noch was zum anfassen und man hört sie arbeiten. Hoffe ihr macht wenigstens Bilder vom Ergebnis, würden mich sehr interessieren. Gruß Dominique Görsch
Hbt ihr euch mal die Z3 im Deutschen Museum in Münschen angeschaut? Das Ding funktioniert sogar noch. Ich finde so nen Releaisrechner sehr beeindruckend. Da kann man sogar richtig sehen, wie der am Rechnen ist :)
Echt gute Idee, ich hoffe ihr findet dann auch all die "Bugs", die sich übern Winter in den Relais einnisten werden. Weiter so, vielleicht gibts ein bild / link ?
Wow.. hört sich ja wirklich klasse an das Projekt. Vielleicht gibts ja mal ne schöne Dokumentation dazu? Könnte ja quasi ein Nebenzweig des Projektes werden... ;-)
Ich finde die Idee im Prinzip auch Klasse, lass dich nicht nicht von den paar Stinkern entmutigen, die gibts immer und überall. Nichts bleibt so im Gedächnis, wie selbst Erlebtes und Verstandenes - da erzählen sich die Kiddies noch als 80jährige beim letzten Klasentreffen von...:-), da wird sicher das eine oder andere Hobby oder sogar Beruf draus entstehen. Ich persönlich würde es allerdings bei Logikschaltungen mit Relais belassen, ALU und Befehlswerk - das ist schon etliches aufwändiger und der Lerneffekt geht fast gegen 0. Das kann schnell zum Projekt für 1 Jahr werden mit geringen Fortschritten, Elan und Begeisterung kann schnell nachlassen, sag ich dir als Vater von 3 Jungs in dem Alter :-) Ich würde dann schon rel. schnell zu IC-Logik (kombinatorisch, sequentiell) übergehen, von da aus ist der Schritt zum IC-Einfachst-Computer nicht mehr weit.
vielen dank für den zuspruch. es ist nicht zu vergessen, dass ich schülern möglichst früh den einstieg bieten möchte und in kl6 geht der physikunterricht erst los. strom und spannung sind in dem alter noch diffuse begriffe und da gleich mit mc anzufangen halte ich eben für verfehlt. es muss etwas zum anfassen sein, dass man sinnlich wahrnehmen können muss und bei dem einfachste kenntnisse zum verständnis ausreichen. so einfache definitionen wie: relais - durch elektromagnet gesteuerter schalter widerstand - abschwächer kondensator - speichert "strom" für kurze zeit, ähnlich wie ein akku diode - ventil für strom reichen im prinzip aus und das ist so faszinierend, dass man die funktion einer schaltung mit so einfachen grundlagen erfassen kann. ausserdem sind die bauelemente so groß, dass das löten kein problem darstellt. die aufgabenverteilung funktioniert super, da alles modular aufgebaut ist und wir mit den modulen anfangen (register, alumodule) von denen viele gleichartige aufgebaut werden müssen. zu den historischen rechnern: da habe ich mir auch einige angesehen, viele sind aber gleitkommamaschinen speziell für wissenschaftliche berechnungen, manche sogar echte dezimalmaschinen (gehen also ma thema mc letztendlich vorbei oder sind mathematisch zu anspruchsvoll). deshalb habe ich mich für ein microcontrollerdesign entschieden, das komplett binär arbeitet. das binär- und hexadezimalsystem hatte ich in klasse 5 schon behandelt und da war der einstieg recht einfach. zu den bildern. ich erstelle eine komplette dokumentation zu dem rechner, allein schon, falls mal eine reparatur ansteht. auch da will ich die schüler zu gegebener zeit mit einbeziehen (webseiten erstellen.) hier mal ein link, unter dem ich auch einige bilder abgelegt habe http://www.linux-web.de/thread.php?threadid=15454
crazy horse wrote: > Ich persönlich würde es allerdings bei Logikschaltungen mit Relais > belassen, ALU und Befehlswerk - das ist schon etliches aufwändiger und > der Lerneffekt geht fast gegen 0. > Das kann schnell zum Projekt für 1 Jahr werden mit geringen > Fortschritten, Elan und Begeisterung kann schnell nachlassen, sag ich > dir als Vater von 3 Jungs in dem Alter :-) > Ich würde dann schon rel. schnell zu IC-Logik (kombinatorisch, > sequentiell) übergehen, von da aus ist der Schritt zum > IC-Einfachst-Computer nicht mehr weit. ja, deshalb habe ich auch ein weiteres kleinprojekt geplant, bei dem die schüler sich einen kleinen controller zusammenbauen. da habe ich dann die möglichkeit, auf mc-programmierung hinzuarbeiten, deshalb auch mein thread Beitrag "Stromversorgung ATtiny im Fahrrad" , bei dem ich gern ein kleines propeller-display bauen möchte. bis dahin sollen aber die lötfähigkeiten so weit sein, dass sie ein ic löten können. den schriftzug/bild der/das angezeigt werden soll, sollen sie allein entwerfen und da ist gleich der übergang bild/schriftzug->binärsystem->speicherung->programmierung enthalten.
Frank Schlaefendorf wrote:
> http://www.linux-web.de/thread.php?threadid=15454
Schade, Anhänge nur mit Anmeldung anzusehen... falls du Webspace für
dein Projekt brauchst, gibt mir ein Zeichen. Sponsor gern ein paar
MBytes.
Gruß
Dominique Görsch
Dominique Görsch wrote: > Frank Schlaefendorf wrote: >> http://www.linux-web.de/thread.php?threadid=15454 > > Schade, Anhänge nur mit Anmeldung anzusehen... falls du Webspace für > dein Projekt brauchst, gibt mir ein Zeichen. Sponsor gern ein paar > MBytes. > > Gruß > Dominique Görsch danke für das angebot, aber webspace ist wirklich nicht mein problem es sollte nur schnell gehen. interessant ist für mich, dass der anhang nicht zu sehen ist und da ich in linux-web.de als sumod unterwegs bin, werde ich das dort gleich zur diskussion stellen, denn diese einschränkung halte ich für sinnlos. hier mal fix ein link mit den bildern auf meiner domain http://www.schlaefendorf.de/relaisrechner/ sorry wegen des disigns, es sollte schnell gehen.
Frank Schlaefendorf wrote: > hier mal fix ein link mit den bildern auf meiner domain > http://www.schlaefendorf.de/relaisrechner/ Super, danke. > sorry wegen des disigns, es sollte schnell gehen. Der Inhalt ist doch eh viel interessanter ;) Gruß Dominique Görsch PS: Ätzt ihr auch die Platinen im Rahmen des Unterrichtes/der AG selber?
Dominique Görsch wrote:
> PS: Ätzt ihr auch die Platinen im Rahmen des Unterrichtes/der AG selber?
die platinen ätze, bohre und verzinne ich chemisch selbst (die auf dem
bild sind noch per lötkolben verzinnt), da will ich die schüler aus
versicherungstechnischen gründen noch nicht ranlassen. ausserdem müsste
ich dann noch mehr meiner technik von zu hause in die schule schaffen
;-)
so, der befehlszähler existiert als funktionsfähiger entwurf. ich habe mich für einen aufbau mit flankengetriggerten rs-flipflops entschieden. damit funktioniert das inkrementiren und auch das laden eine adresse bei absoluten sprüngen und das rückladen einer adresse vom adressstack. ich habe mir mal erlaubt auf der seite mit den bildern einen link für die entstehende dokumentation einzufügen http://www.schlaefendorf.de/relaisrechner/dokumentation . dort folgen dann genaue informationen zu den schaltungen und weitere bilder. registerblock (8x8bit) und alu sind komplett fertig, jetzt ist die cpu-steuerung dran (ein 16bit-schieberegister ist auch soweit fertig) um der ganzen sache leben einzuhauchen. dann die befehlsdekodierung und der adresszähler.
>Schade um die Arbeitszeit. Nein. Ist es nicht. Der Einstieg in die Zivilisation bedeutet lernen und begreifen. >Bauen wir doch eine Steinzeitaxt. Und als naechstes eine Bronze/Eisenaxt. Nennt sich Experimentalarcheologie. >Messen wir die Zeit mit einer brennenden Wachskerze. Sanduhr geht auch. >Zähmen wir uns ein Pferd, damit wir besser Einkaufen gehen können. Ein eher gefaehrliches Unterfangen. >Schmeißen wir die Streichhölzer weg, man kann ja mit Zunder Feuer >machen. Mach das mal... Ich find die Idee auch super. Technik ist nicht Hokuspokus, sondern lernbare angewandte Phenomene. Ein Mikrocontroller ist schon sehr weit weg. Da geht ohne PC nichts. Ohne englisch geht auch nichts.
Frank, wie wäre die Idee, den Befehlszähler als Stufenschaltrelais auszuführen? Dieser lässt sich natürlich nicht so einfach resetten. Dieter
Dieter S. wrote: > Frank, > wie wäre die Idee, den Befehlszähler als Stufenschaltrelais auszuführen? > Dieser lässt sich natürlich nicht so einfach resetten. > Dieter hallo dieter, ja von den teilen habe ich hier eins zu liegen, ich habe davon aber aus folgenden gründen abstand genommen: 1. das sind spezielbauteile, funktionsfähige sind schwer zu bekommen 2. ich wollte mich mit der cpu an ein mc-design halten 3. der programmzähler soll mindestens 1kB ansprechen können, mit stufenschalter nur schwer zu realisieren 4. da externer ram und festwertspeicher mit ic realisiert werden sollen, muss der programmzähler binär sein 5. mit stufenschaltern sind sprungoperationen nur schwer zu realisieren 6. da auch unterprogramme laufen sollen muss der programmzähler auf einem stack abgelegt werden können, auch das klappt mit stufenschaltern nicht. relaisrechner die diese teile verwendet haben waren meist nur in der lage programme ohne sprünge auszuführen. unterprogramme oder schleifen benötigten zusätzliche lochbandleser mit bandschleifen. da das mit mc wenig zu tun hat, habe ich es sein gelassen. die cpu würde dadurch auch nicht kleiner oder übersichtlicher werden, denn der verdrahtungsaufwand ist extrem hoch.
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