Hallo liebe Forenmitglieder! Ich bin Schüler der 9 Klasse und habe vor, nach dem Abitur Info zu studieren. Ist zwar noch ein Weilchen, aber ich möchte mich schon jetzt in die Computertechnik einarbeiten. Habe dazu schon Diverses im Internet recherchiert, von der technischen Informatik bis zur theoretischen ;-) Zum Rasperry Pi (habe es zufällig als Einstieg gefunden): 1) Werden auf den Leiterbahnen durch den Prozessor Rechteckspannungen angelegt, die die binäre Information beinhalten? 2) Wie sichert man diese Signale gegen äußere Störungen ab? Ich kann mir irgendwie nicht so recht vorstellen, wie das alles funktionieren soll. Grüße Kai
Mußt Du als Informatiker auch nicht wissen. Das der Prozessor funktioniert dafür sorgen Hardwaredesigner, in der Regel Elektrotechniker. Das die "digitalen" Rechtecksignale auf dem meist grünen Board bleiben kannst Du dir vorstellen wie das Wasser in einem Rohr. Es ist nicht ganz dicht, aber wenn das meiste ankommt, dann reicht es für eine digitale 1. Wenn Du flach über eine Scheibe schaust, oder flach übers Wasser, so siehst Du nichts im Wasser oder durch die Scheibe sondern hauptsächlich reflektiertes Licht von der Oberfläche. So ähnlich funktioniert das mit den elektrischen Signalen in den Leiterbahnen auf einer Platine wie dem Raspberry Pi auch. Das Signal bleibt hauptsächlich ganz dicht um die Leiterbahn wenn man an den Enden der Leiterbahn alles richtig macht. Besorg Dir ruhig mal einen Raspberry Pi und leg los.
das "info" studium hat zumindest am anfang wenig mit programmieren oder e-technik zu tun - nur so als warnung. endliche automaten und ähnlicher furztrockener theorie-mist wird da getrichtert.
Moin, 1.) ja. 2.) So 'ne richtige Absicherung gibts da eher weniger. Es gibt Massnahmen in der Schaltungstechnik und in der Leitungsfuehrung auf der Platine, die das unterstützen. Ersti schrieb: > Ich kann mir irgendwie nicht so recht vorstellen, wie das alles > funktionieren soll. Das ist eher normal; der im Pi verbaute Chip ist nun nicht gerade das Einsteigermodell, wenn man wissen will, wie ein µProzessor arbeitet. Gruss WK
Ersti schrieb: > Ich bin Schüler der 9 Klasse und habe vor, nach dem Abitur Info zu > studieren. Da würd ich mich an deiner Stelle jetzt nicht dran festbeißen, in 3-4 Jahren kann sich viel ändern, aber mit Maß und Ziel einen Plan verfolgen ist natürlich nicht falsch. Ersti schrieb: > 1) Werden auf den Leiterbahnen durch den Prozessor Rechteckspannungen > angelegt, die die binäre Information beinhalten? Ja, das ist dir als Informatiker aber weitestgehend wurscht. Ersti schrieb: > 2) Wie sichert man diese Signale gegen äußere Störungen ab? Mit elektrotechnischem Know-How. Sicher, dass du Informatik studieren willst?
Das, was du wissen willst, ist eher für den Studiengang "Technische Informatik" relevant. Dort ist auch Physik und Elektrotechnik ein wichtiger Teil Im Studiengang "Informatik" hast du nichts mit Mikrocontrollern zu tun und musst diese auch nicht programmieren. In der Informatik wirst du eher Anwendungen für Windows programmeren lernen. Es gibt sehr viele Richtungen der Informatik: Angewandte, Technische, Theoretische. Einfach mal recherchieren
Ersti schrieb: > Ich bin Schüler der 9 Klasse und habe vor, nach dem Abitur Info zu > studieren. Ist zwar noch ein Weilchen, aber ich möchte mich schon > jetzt in die Computertechnik einarbeiten. Ich schließe mich meinen Vorrednern an, die sagten es wäre jetzt noch zu früh für eine derartige Entscheidung. Noch dazu, wo du anscheinend überhaupt keine einschlägige Erfahrung hast. Mal zum Vergleich: als ich in die 9. Klasse ging, hatte ich einen Heimcomputer zu Hause stehen, den ich in BASIC und Assembler programmiert habe. Und bin vorher zwei Jahre lang regelmäßig (ca. 2 Mal die Woche) in das Computerkabinett der örtlichen Computer-AG geradelt. Und ich hatte so ca. um diese Zeit meine erste Melodieklingel mit einem Mikroprozessor gebaut. Deswegen mein Rat: fang einfach an! Dann wirst du schon merken, ob es etwas ist, das dir Spaß macht. Wenn nämlich nicht, dann hat es auch keinen Sinn, ausgerechnet dieses Fach studieren zu wollen. > Zum Rasperry Pi (habe es zufällig als Einstieg gefunden): > > 1) Werden auf den Leiterbahnen durch den Prozessor Rechteckspannungen > angelegt, die die binäre Information beinhalten? Es werden binäre Logiksignale zwischen den verschiedenen Komponenten (CPU, RAM, Flash, IO-Baugruppen) ausgetauscht. Mit Rechtecksignalen hat das erst mal weniger zu tun, denn das Prädikat "Rechteck" nimmt auch Bezug auf den zeitlichen Verlauf eines solchen Signals. > 2) Wie sichert man diese Signale gegen äußere Störungen ab? Im Zweifel gar nicht. Denn das ist ja gerade der Grund, weshalb man binäre Signale verwendet: die beiden Zustände sind sehr leicht auseinander zu halten. Überlagerte Störungen müßten schon sehr groß sein, um zu einer Fehlinterpretation der Daten zu führen. Konkret arbeitet die CPU auf dem RasPi mit einer Versorgungsspannung von 3.3V. Und weil sie in CMOS-Technologie gebaut ist (wie 99.9% aller CPU heutzutage) sind die Pegel dann 0V für L = logisch 0 und 3.3V für H = logisch 1 (H und L stehen für "High" und "Low"). Die Umschaltschwelle liegt ziemlich genau in der Mitte. Ein Störsignal müßte den Pegel um mehr als 1.6V verschieben, damit es einen Einfluß hätte. So starke Störungen hat man im Normalfall nicht.
Ist ein Informatik Studium nicht eher vergleichbar mit einem Mathematik Studium? Es dreht sich um viel Mathematik aber nicht unbedingt ums programmieren. Das muss man sich selbst beibringen. Ist dem so?
Moin,
> 2) Wie sichert man diese Signale gegen äußere Störungen ab?
Was das angeht, treffen die Erklärungen meiner Vorredner zu.
Man trifft keine besonderen Vorkehrungen gegenüber Störeinflüssen da
diese ansich schon relativ stark sein müssen um ein Bit kippen zu lassen
(also das es von 0 zu 1 oder von 1 zu 0 wechselt).
Und wenn doch mal ein Bit kippt, ists meist auch nicht so tragisch. Im
Bezug zum Arbeitsspeicher, könnte ja auch mit guter Wahrscheinlichkeit
ein Bit im aktuell ungenutzen Speicherbereich kippen. Dort hat es dann
keine Auswirkungen auf den Betrieb. In Umgebungen (z.B. Servern oder
Forschungssystemen) in denen auch nur ein einziges gekipptes Bit
inakzeptabel ist (und verheerende Folgen bedeuten könnten wie Server
Absturz o.ä.), verwendet man ECC Ram. (ECC = Error Correcting Code).
Dabei werden den Daten die in den Arbeitsspeicher geschrieben werden,
Paritätsdaten (Daten zur Verifizierung der eigentlichen Botschaft)
hinzugefügt mit denen mittels mathematischer Verfahren ein gekipptes
(fehlerhaftes) Bit korrigiert werden kann, und 2 gekippte Bits
zumindestens erkannt werden.
Original: 10001 1 101 0 110
ECC (1-Bit Fehler): 10001 0 101 0 110
kann wieder zum Original korrigiert werden.
ECC (2-Bit Fehler): 10001 0 101 1 110
kann erkannt werden.
Naja, soviel zur Datenintegrität.
Ich finds schön das du dir in der neunten Klasse schon gedanken machst
über deine berufliche Zukunft. Als ich in der neunten war (das ist nicht
lange her), hat sich keiner in meiner Klasse für Berufe interessiert.
Hauptsache saufen gehen am Wochenende. Nicht das ich der Miesepeter bei
sowas wäre, aber naja... Lassen wir das.
Grüße
Vielen Dank für die hilfreichen Antworten. An Euren Ratschlägen kann ich schon sagen, dass mich eher die technische Informatik interessiert. Alleine die Signalform interessiert mich mehr als das Programmieren. Beschäftigt man sich im Studienfach der Elektrotechnik speziell beispielsweise mit der Form dieser Logiksignale wie oben genannt? Gruß Kai
Ersti schrieb: > Beschäftigt man sich im Studienfach der Elektrotechnik speziell > beispielsweise mit der Form dieser Logiksignale wie oben genannt? Du meinst im Studiengang Elektrotechnik oder Elektro- und Informationstechnik, wie er jetzt heißt? Selbstverständlich, wo sonst. In Informatik, wie bereits mehrmals gesagt, weniger/nicht.
Axel S. schrieb: > als ich in die 9. Klasse ging, hatte ich einen Heimcomputer zu > Hause stehen, den ich in BASIC und Assembler programmiert habe Dann schau Dir mal Heimcomputer BASIC auf dem Pi an: https://www.youtube.com/watch?v=wLRQ4UNKeZw
Typ schrieb: > Ersti schrieb: >> Beschäftigt man sich im Studienfach der Elektrotechnik speziell >> beispielsweise mit der Form dieser Logiksignale wie oben genannt? > > Du meinst im Studiengang Elektrotechnik oder Elektro- und > Informationstechnik, wie er jetzt heißt? > Selbstverständlich, wo sonst. > > In Informatik, wie bereits mehrmals gesagt, weniger/nicht. Danke. Ja, ich meinte Elektrotechnik und Informationstechnik. Ich habe mich mit einem Bekannten über die zwei Eingangsfragen unterhalten. Er hat einen Master in Elektrotechnik. Er meinte, er habe keine Ahnung dazu und das wurde im Studium auch nicht durchgenommen. Er hat mir das mit dem Rechtecksignal ins Ohr gesetzt. Sind solche Ingenieure Einzelfälle oder haben viele nicht die große Ahnung? Gruß Kai
> Sind solche Ingenieure Einzelfälle oder haben viele nicht die große > Ahnung? > > Gruß > Kai Ja und Nein. Die erste Frage hätte er dir beantworten können müssen. Das er die zweite Frage nicht beantworten konnte, kann verziehen werden wenn es nicht in seinen gewählten Schwerpunkt fiel. Ich denke mal das z.B. Im Schwerpunkt Erneuerbare Energien sowas eher nicht behandelt wurde. Mit bisschen nachdenken hätte man aber vielleicht drauf kommen können. Und es gibt in jedem Berufsfeld solche und solche. Solche die den Beruf ausüben aber eigentlich keine Ahnung haben, aber den wissenden markieren; und solche die wirklich alles wissen oder wenn nicht, sich auch gerne eines besseren belehren lassen und offen für neues sind. Erste sind meistens "in den Beruf" gerutschte, zweite die, die ihn mit Freude erlernt haben. Grüße
c.m. schrieb: > das "info" studium hat zumindest am anfang wenig mit programmieren oder > e-technik zu tun - nur so als warnung. > endliche automaten und ähnlicher furztrockener theorie-mist wird da > getrichtert. Checker schrieb: > Ist ein Informatik Studium nicht eher vergleichbar mit einem Mathematik > Studium? Es dreht sich um viel Mathematik aber nicht unbedingt ums > programmieren. Das muss man sich selbst beibringen. Ist dem so? Um hierdrauf mal als aktueller Master Student zu antworten: Es kommt darauf an wo man studiert! Sehr grob kann man sagen, studiert man an einer Unviersität, dann habt ihr meist Recht. Der Großteil der Informatik-Studiengänge an Unis gehen wenig praxisorientiert vor und wenn man sich nicht selbst, Software beibringt, ist man entweder "nur" für Beratungstätigkeiten gut (man kann damit ohne Frage viel Geld verdienen wenn man gut ist), oder für die theoretische Forschung. Ganz anders sieht es an den meisten Hochschulen aus. Da ist, im Gegensatz zur Uni, oft ein ganzes Semester Praxis in einem Unternehmen vorgehesehen wo man zwangsläufig prgrammieren wird (wenn man sich nicht für Beratungstätigkeit o.ä. entscheidet). Zudem lernt man auch richtig in den Kursen Programmieren. Hatte in meinem Medieninformatik-Studiengang, C (wobei dies seit letztem Jahr abgeschafft wurde), Java, C#, Lua, JS und Html programmiert in Kursen und ohne zumindest deren Grundlagen zu lernen, hätte ich natürlich auch nicht bestanden. Also als praxisorientierter Mensch kann man so ganz gut klar kommen. @Ersti Das ganze ist natürlich nicht an dich gerichtet. Die Fragen die du erwähnst, haben wir auch nicht durchgenommen. Erst jetzt im Master, gibt es nen Kurs "Embedded Programming", aber das ist mehr eine Randerscheinung eines enthusiastischens Profs. Du solltest dich also mehr richtung Technik orientieren. Ersti schrieb: > Ich habe mich mit einem Bekannten über die zwei Eingangsfragen > unterhalten. Er hat einen Master in Elektrotechnik. Er meinte, er habe > keine Ahnung dazu und das wurde im Studium auch nicht durchgenommen. Wann hat derjenige sein Studium denn abgeschlossen? Leider sind solche Kurs-Bezeichnungen echt nicht überall das Selbe und ändern sich auch noch manchmal binnen weniegr Jahre.
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Ersti schrieb: > Ich habe mich mit einem Bekannten über die zwei Eingangsfragen > unterhalten. Er hat einen Master in Elektrotechnik. Er meinte, er habe > keine Ahnung dazu und das wurde im Studium auch nicht durchgenommen. Er > hat mir das mit dem Rechtecksignal ins Ohr gesetzt. Eine gewisse theoretische Betrachtung bez. Binärsignale, Störbeeinflussung, Nebensprechen, Leitungsterminierung, Grundaufbauten von Rechnern, Logische Verknüpfungen usw. sollte er aber schon mitbekommen haben, erst recht beim Masterstudiengang. Trotzdem ist man selber gefordert, diese Theorie auch mit einer praktischen Schaltung oder mit vorhandenen Problemen zu verknüpfen. Das bekommt man eher nicht beigebracht, das war aber früher (Diplomstudiengang) auch nicht so - vielleicht hatte man aber mehr Zeit für Praxisbeispiele in der Vorlesung. > Sind solche Ingenieure Einzelfälle oder haben viele nicht die große > Ahnung? 'Nicht die große Ahnung' würde ich es nicht nennen, wie gesagt, für Praxisbeispiele ist offenbar weniger Platz. Die Theorie sollte behandelt worden sein, die Umsetzung auf die Praxis ist oft ein 'Training on the Job'. Wenn du die Eingangsfragen irgendwann selber beantworten können willst, ist da nicht das Studium der Elektrotechnik zielführender? Ich denke, auch da wirst du genügend mit µCs konfrontiert, aber eben bedeutend näher an der Hardware und vermutlich nicht ganz frei von Software, nur dabei nicht so in der theoretischen Tiefe.
Wenn es um Fragen zur Hardware von Computern geht, ist Informatik definitiv der falsche Studiengang. Elektrotechnik könnte passen, wenn es eine Spezialisierung Richtung informationsverarbeitender Systeme gibt. Ich muß allerdings sagen, daß ich mein Wissen über Elektronik und speziell Computerhardware auch weder aus der Berufsausbildung noch aus dem Studium habe. Einen großen Teil habe ich mir als Schüler/Lehrling angelesen. Und dann halt vertieft durch Basteln. Allerdings ändert sich in diesem Bereich gerade alles. Große parallele Busse sind am Aussterben. Im PC werden seit 10(?) Jahren serielle Punkt-zu-Punkt Verbindungen favorisiert. Und generell wird immer mehr integriert, so daß man immer weniger Busse nach außen hat. Der RasPi ist da ein gutes Beispiel, da trägt die CPU das RAM huckepack und der Flash ist seriell über eine dedizierte Schnittstelle angebunden. Einen Bus im herkömmlichen Sinn hat man da nicht. Denn auch USB ist (außer dem Namen nach) kein richtiger Bus.
Danke Leute, es ist schon erstaunlich, wie gut das Forum einem helfen kann, die eigenen Berufsinteressen und -Vorstellungen einzugrenzen. Noch einmal zu Frage 1: Welche Signalform haben die binären Logiksignale beispielsweise im Raspberry Pi? Dürfte man diese mit einem Oszilloskop während des Betriebes anzapfen und darstellen? Gruß Kai
> Dürfte man diese mit einem Oszilloskop > während des Betriebes anzapfen und darstellen? Das duerfte man. Allerdings bedarf es dazu wegen ihrer hohen Geschwindigkeit eines entsprechend schnellen Oszis und etwas Erfahrung. Ausserdem ist die Platine mit Sicherheit 6 oder 8lagig und damit kann es sein das einige Signale garnicht mehr verfuegbar sind. Olaf
Kann mir jemand sagen, wie die Form der binären Logiksignale aussieht? Verwendet man dazu keine Rechtecksignale? Gruß Kai
Ersti schrieb: > Welche Signalform haben die binären Logiksignale > beispielsweise im Raspberry Pi? Es sind schon in Etwa Rechtecke, wenn man das idealisiert sagt. Eben entsprechend des Dateninhalts zeitlich wechselnde Folgen von Nullen/Einsen oder LOW/HIGH oder ca. 0V/3.3V. Es kann auch weniger (2.5V, 1.8V, u.a.) oder mehr (5V u.a.) sein, abhängig von der verwendeten Technologie und der Versogungsspannung. Die reale Welt ist aber nicht ideal, daher sind die 'Rechtecke' eher Trapeze, die Flanken der 'Rechtecke' nicht unendlich steil, nicht ideal eckig, manchmal mit kleinen Schwingern versehen usw. Das ist aber nicht tragisch, solange die Abweichungen vom Ideal nicht so groß sind, dass der empfangende Baustein (ein RAM, der Prozessor selber, ein Peripheriebaustein wie Ethernet-Phy, USB-Phy, UART-Phy usw) Eins und Null nicht mehr unterscheiden kann. Es gibt hier in vielen Threads Screenshots von Oszilloskop-Bildern. Die hier habe ich z.B. gepostet (nicht RasPi, sondern Tiny25, das ändert aber grundsätzlich nichts): Beitrag "ATTiny25: unklare Interaktion PROGMEM <-> ADC"
Im Prinzip ja, wobei der Begriff Rechtecksignal, dafür nur selten verwendet wird. Es wird unmal eine 1 oder eine 0 übertragen. Schlichte, binäre Informationsübertragung. Auf dem Ozilloskop hättest du dann in der Tat Rechtecke verschiedener Grösse. Darauf aufbauend gibt es dann bestimmte Protokolle mit denen sinnvoll Information übertragen wird. Ein "Rechtecksignal" wird meist eher als PWM verstanden und dieses Konzept überträgt im Endefekt einen analogen Wert, also nicht nur 1 oder 0 auch wenn man 1er und 0er darauf ableiten kann. Mittels PWM kann man z.B. Beleuchtungen dimmen oder die Drehzahl von Motoren änder. Auch Datenübertragung ist im Prinzip möglich.
die Signalform ist rechteckig. Digital. Allerdings bei den hohen Frequenzen nur theoretisch sauber rechteckig. Es kommt nur darauf an das die gültigen Logikpegel eingehalten werden.
Zum Thema Informatik: Ich habe angewandte Informatik an einer Uni studiert (vorher Ausbildung zum Industrieelektroniker/Gerätetechnik). Programmiert haben wir nur in einmonatigen Praktika in der vorlesungsfreien Zeit; zwei waren vorgeschrieben. Damals wurde bei uns Eiffel und C, später Java verwendet. Auch hatte ich ein Oracle/PL-Praktikum besucht, wobei ich viel über Datenbankprogrammierung gelernt habe. Elektronik kam überhaupt nicht vor. Auch kein Windows. Das war eher die Bastion der Wirtschaftsinformatiker. Das Studium bestand vor allem aus Theorie. Wir haben beispielsweise gelernt, wie eine relationale Datenbank im Grunde genommen funktioniert - absolut praxisfern. Außer du möchtest Datenbanken entwickeln. Die eigentliche Informatik, also das, womit ich jetzt meine Brötchen verdiene, lernte ich neben dem Studium. Bis auf einige wenige Vorlesungen, hätte ich mir das ganz auch sparen können. Wenn Du nicht vor hast, in die Forschung einzusteigen, würde ich nicht zu einem Uni-Studium raten. Suche Dir eher eine gute FH aus oder erwäge sogar ein duales Studium. Ich schäte aber, dass Elektrotechnik eher etwas für Dich sein wird.
Also ich weiss ja nicht, wo ihr Info studiert habt, aber an der TUM wird gerade in den ersten Semestern (das was früher vor dem Vordiplom war) viel programmiert. Natürlich gibt es den formalen/mathematischen Teil auch (und davon für manche zuviel...), aber das läuft immer nebenher mit Programmierübungen. Also zB. definieren und bearbeiten von Datenstrukturen, diverse 0815-Algorithmen, Automaten, etc. Die Sprachen sind unterschiedlich. Kann Java sein, muss aber nicht. Gern nimmt man etwas Ungewöhnlicheres, weil damit alle (auch die 'ich-kann-doch-eh-schon-alles-gebt-mir-mein-Bachelor'-Deppen) mit denselben Grundlagen anfangen können. Es ist auch so, dass schon vorhandenes Wissen nicht unbedingt gut sein muss, weil das meistens Aber es ist klar, gut im Programmieren wird man nur, wenn man sich auch abseits der vorgeschriebenen Inhalte bzw. Prüfungen eigenständig mit dem Thema beschäftigt... Das bringt einem dann auch Erfahrungen im ganzen Umfeld ein (Wissen über viele Anwendungsbereiche, Methodiken, Systemdenken etc.), und das ist IMO viel entscheidender für die spätere Karriere als das reine Hackvermögen.
Georg A. schrieb:
...irgendwie was Unvollständiges... der vorletzte Absatz sollte am Ende
heissen:
Es ist auch so, dass schon vorhandenes Wissen nicht unbedingt gut sein
muss, weil das meistens arg verzerrt und fast nie theoretisch fundiert
ist.
Moin, Ersti schrieb: > Kann mir jemand sagen, wie die Form der binären Logiksignale > aussieht? > Verwendet man dazu keine Rechtecksignale? > > Gruß > Kai Hab' hier mal gestoebert und z.B. das Bild im ersten Beitrag gefunden. Beitrag "I2C-Signal SCL & SDA" Das ist so ein typisches "real world" Signal. Mit (i2c-bus typischer) Signalverrundung und "verschiedenen" low-Pegeln... Es gibt verschiedene Signale, an denen kann man gut mit einem Scope messen (seriell, i2c, spi wenns nicht zu schnell getaktet ist), bei vielen Signalen (z.B. pcie, usb, sata, hdmi,...) wird man durch den Tastkopf die Messung schon soweit verfaelschen, dass da nix mehr geht und selbst wenn doch, werden da die Signale nicht mehr so einfach 0=low, 1=high uebertragen, sondern symmetrisch und irgendwie (z.B. 8b10b, tmds) codiert; das ist nicht mehr so schoen simpel mitzulesen mit'm einfachen Scope. Gruss WK
Hallo Leute, vielen Dank für die reichhaltigen Hinweise. Nächsten Monat gibt es eine Berufswoche an unserem Gymi. Da werden auch Vertreter des Informationstechnikbereiches da sein. Werde die auf jeden Fall löchern ;-) Finde es interessant, dass das Informatikstudium nur kaum die Schaltungstechnik durchnimmt, wie oben gesagt wird. Noch mal eine Frage: Wie erzeugt der Prozessor (z. B. beim Raspberry Pi) das Digitalsignal? Hat er einen Generator oder "zerhackt" er einfach die Versorgungsspannung? Grüße Kai
Ersti schrieb: > Noch mal eine Frage: > Wie erzeugt der Prozessor (z. B. beim Raspberry Pi) das Digitalsignal? > Hat er einen Generator oder "zerhackt" er einfach die > Versorgungsspannung? er schaltet einfach high (nahe VCC) oder low (nahe GND) auf den entsprechenden Ausgang -> siehe (CMOS) Gatter https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/c/c1/Cmos_and.svg/220px-Cmos_and.svg.png früher(TM) war es der Adressbuss der die Daten aus dem RAM oder ROM holte http://www.zimmers.net/anonftp/pub/cbm/schematics/computers/c64/251138-1of2.gif heute ist der Bus weitestgehend seriell und im Chip und man kommt kaum noch ran und sieht nur noch Ports, SPI, GPIO, I2C o.ä. Der Generator ist natürlich als Taktgeber auch vorhanden um Befehl für Befehl abzuarbeiten.
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Du denkst noch zuviel an "Signale". Im Grunde sind Spannungen das Entscheidende. Ein Prozessor besteht im Prinzip aus vielen Logik-Gattern. Wenn an den Eingängen eines Gatters ungefähr 3.3 Volt anliegen, sieht das Gatter das als 1 an, wenn es nahe 0 Volt sind, ist das für das Gatter eine 0. Ein paar Transistoren in den Gattern berechnen daraus blitzschnell die Ausgabe. Eine 1 als Ausgabe gibt 3.3 Volt auf den Ausgang, eine 0 dementsprechend 0 Volt. Das ganze ist (bis auf die sogenannte Gatterlaufzeit in der das Ergebnis berechnet wird) vollkommen statisch. Das Gatter braucht kein "Rechtecksignal", was sich ständig ändert. Das man auf dem Oszilloskop so was wie Rechtecke sieht liegt daran, dass der Prozessor ständig neue Daten an die Gatter schickt, die dann neue Ausgaben berechnen. Deshalb sind auf den Leitungen verschieden lange Rechtecke zu sehen.
@Ersti Wenn du Informatik studieren willst, dann mach dir um die tiefen interna der Hardware keine Gedanken. Lerne lieber eine Programmiersprache wie Java, C oder C++. Damit kannst du jetzt schon anfangen. Auch das Lernen einer Skriptsprache wie Javascript oder Python wäre sinnvoll. Wie Computer intern genau funktionieren hat man weitgehend im Informatikstudium wegrationalisiert. Eventuell gibt es ein Wahlpflichtfach, ansonsten musst du dir es selber beibringen. Eine Buchempfehlung wäre hier Computerarchitektur von Andrew Tanenbaum, aber auch in diesem lernst du keine Elektrotechnik. Die Ingenieurinformatik könnte bezüglich der Wahl des Studiums etwas für dich sein, also in etwa das, was du suchst.
Ersti schrieb: > Finde es interessant, dass das Informatikstudium nur kaum die > Schaltungstechnik durchnimmt, wie oben gesagt wird. Informatik ist nunmal ein, sagen wir mal, auf der Abstraktionsebene "höheres" Themengebiet. Du lernst dort unteranderem Protokolle (aus logischer, nicht technischer Sicht), die Administration von Netzwerken (z.B. mit Gruppenrichtlinien, sowie Grundlagen wie VLANs, Subnetze etc, aber auch den Einsatz von Software wie z.B.: Microsoft Exchange...), Server Administration, Anwendung von Sicherheitsstandards, Software Entwicklung und und und. Aber das ist alles auf "logischer" Ebene. Einfach gesagt: Der Elektrotechniker entwickelt es, der Administrator integriert und verwaltet es (in vorhandene Umgebgungen). Möchtest du auf die "technische" Ebene abtauchen, erforschen wie alles funktioniert, ist ein (reines) Informationstudium für dich vermutlich das Falsche. Grüße
Ersti schrieb: > Finde es interessant, dass das Informatikstudium nur kaum die > Schaltungstechnik durchnimmt, wie oben gesagt wird. Ja das war früher wohl anders als Information, wirklich vom Entwickler nachvollziehbar durch die Hardware physisch verarbeitet wurde. Heute hat man etliche Abstraktionsschichten übereinander und dazu ist die Hardware so komplex, dass man sich als Entwickler in einer höheren Sprache nicht mehr wirklich Gedanken über die Hardware machen muss und das teilweise auch nicht sinnvoll kann. Denn nur eine Hand voll Menschen auf der ganzen Welt wissen wirklich wie die Schaltungen in der 7Mrd. Transistoren schweren CPU aussehen. Höchstwahrscheinlich wissen zudem auch grad diese Menschen nicht, wie genau der C++ Compiler, ihren code in Assembler übersetzt (dabei finden massive Optimierungen statt), so dass auch die, nichtmal mit dieser recht hardwarenahen Programmiersprache, immer den optimal perfekten Code schreiben würden ;) Ich erwähne das nur deshalb weil viele "alteingesessene" es immer bemängeln dass der heutige Entwickler, nicht mehr viel von Hardware versteht. Natürlich wird auch uns beigebracht, dass man mit den Resourcen haushalten muss etc. bzw. man fällt sonst schnell auf die Schnauze denn auch wenn die Entwickler von vor 20 jahren, von 8Gb Ram nur träumen konnten, ist die Software heut in der Praxis auch tausend mal komplexer und größter (auch wenn dies nicht zwingend sein müsste). Dich beraten zu lassen klingt auf jeden Fall nach einer guten Idee! Habt ihr eigentlich keine IT AG oder Kurs am Gymnasium? Frag mal nach ob es eventuell die Möglichkeit gibt, die einer Schule in der Nähe zu besuchen, wenn du das Thema wirklich spannend findest. Ich musste um Informatik als Leistungskurs nehmen zu können, tatsächlich für 4 Stunden pro Woche an einer anderen Schule, aber das hat sich richtig gelohnt. Hatten da einen 1A Überblick von binären Gattern, über Mikro-Code in Controlern bis hin zu einer höheren Sprache (C#) durchgenommen und ohne wirklichen Leistungsdruck aber viel Spannung gelernt. herrschrader schrieb: > Du denkst noch zuviel an "Signale". Im Grunde sind Spannungen das > Entscheidende. > Ein Prozessor besteht im Prinzip aus vielen Logik-Gattern. > Wenn an den Eingängen eines Gatters ungefähr 3.3 Volt anliegen, sieht > das Gatter das als 1 an, wenn es nahe 0 Volt sind, ist das für das > Gatter eine 0. Ein paar Transistoren in den Gattern berechnen daraus > blitzschnell die Ausgabe. Eine 1 als Ausgabe gibt 3.3 Volt auf den > Ausgang, eine 0 dementsprechend 0 Volt. > > Das ganze ist (bis auf die sogenannte Gatterlaufzeit in der das Ergebnis > berechnet wird) vollkommen statisch. Das Gatter braucht kein > "Rechtecksignal", was sich ständig ändert. > > Das man auf dem Oszilloskop so was wie Rechtecke sieht liegt daran, dass > der Prozessor ständig neue Daten an die Gatter schickt, die dann neue > Ausgaben berechnen. Deshalb sind auf den Leitungen verschieden lange > Rechtecke zu sehen. Sehr sehr schön geschrieben! Genau so siehts aus :) Eventuell noch ergänzend um zu verstehen wie daraus ein echter, digital verarbeitender Baustein wird: Die vielen, vielen Gatter (die aus Transistoren bestehen) sind im Endefekt so geschaltet dass sie bei Stromzufuhr, selbstständig Befehle (die als Binärfolge) die in einem Speicher liegen, "holen" und sich selbst zuführen damit die gewollten Einsen und Nullen an den Ausgängen des Chips anliegen. Zu einer Art Mikrocontroler oder gar CPU wird das ganze dann indem in dem Chip, ein "Mikro-Code", der aus sehr einfachen Befehlen besteht, läuft. In einer unendlichen Schleife verarbeitet dieser wiederum größere Befehle (Stichwort Assembler - eine Sprache für solche Befehle und Grundlage des PCs) aus einem (meist externen) Speicher um erneut direkt die Gatter, welche unter anderem, Recheneinheiten bilden, zu beschicken. Ist der Assembler Befehl z.B. ein SET, werden die nächsten par Bits in ein Register (ein winziger Speicher) geschrieben. Ist der Befehl ein ADD, wird die Addiermaschine angesprochen usw.
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Finde ich hervorragend,super! Das wichtigste außer dem ganzen "Blablabla" ist aber eine Prämisse: LERNEN, LERNEN, LERNEN! Nicht nur die Software, sondern auch die die Hardware. Weil du machst Fehler. Nicht (immer) die anderen haben schuld. - Du musst dich an deinem Ziel orientieren. - Du musst das Prinzip kennen. Neues erforschen, alte Fehler analysieren und abstellen! Und LERNEN, LERNEN, LERNEN! Immer! dein ganzes Leben lang. Dann bist und wirst du gut. Ansonsten studier BWL. Da brauchst du das nicht... Tipp am Rande: Querdenken. Ein Problem/Fehler einfach von der ganz anderen Seite der Fragestellung oder Aufgabe betrachten. cu pie
Ein ganz schöner Haufen leerer Phrasen für diese Uhrzeit...
Ersti schrieb: > Wie erzeugt der Prozessor (z. B. beim Raspberry Pi) das Digitalsignal? > Hat er einen Generator oder "zerhackt" er einfach die > Versorgungsspannung? "Einfach" ist oft eben nicht ganz einfach ;-) Hier der Schaltplan vom Raspi3: https://www.raspberrypi.org/documentation/hardware/raspberrypi/schematics/Raspberry-Pi-3B-V1.2-Schematics.pdf Ungefähr in der Mitte des Blattes siehst du die Baugruppe U1N und rechts davon das Bauteil X1. X1 ist das Schaltzeichen für einen Schwingquarz, und laut Zeichnung hat der eine Resonanzfrequenz von 19,2MHz. https://de.wikipedia.org/wiki/Schwingquarz So ein Quarz schwingt aber nicht von allein, sondern er benötigt dazu einen Verstärker, der sich in der Baugruppe U1N verbirgt. Dieser Verstärker ist keine großartige Sache, man braucht kaum mehr als einen einzigen Transistor, und hat dann eine schöne und genaue Sinusschwingung mit 19,2MHz zur Verfügung. Diesen Sinus verstärkt man kräftig und schneidet die Kuppen ab, danach hat man so etwas wie eine Rechteckschwingung mit 19,2MHz. Bis dahin ist alles Analogtechnik. 19,2MHz ist natürlich viel zu wenig für einen Prozessor, der mit etwa 1200MHz getaktet werden soll. Deshalb gibt es im IC einen astabilen Multivibrator https://de.wikipedia.org/wiki/Datei:Transistor_Multivibrator.svg der mit ungefähr dieser Frequenz (vielleicht auch der doppelten oder sogar vierfachen - so genau weiss ich das nicht) schwingt, und dessen Frequenz man elektrisch verändern kann. Auch das ist noch Analogtechnik, aber schon richtige Hochfrequenz. Die von diesem Oszillator gelieferte ungefähre Frequenz wird dann mit einer Kette von 6 hintereinander geschalteten Flipflops um den Faktor 64 heruntergeteilt, dann erhält man 1200MHz/64 = 18,75 MHz - aber nur ungefähr, denn die vom Multivibrator gelieferte Frequenz ist ja recht ungenau. Diese Frequenz liegt aber schon ziemlich nahe an den quarzstabilen 19,2MHz und man kann diese beiden Rechtecksignale mittels eines XOR miteinander verknüpfen. Am Ausgang des XOR erscheinen dann Impulse, deren Länge vom Phasenunterschied der beiden Signale abhängt. Dadurch variiert die Impulslänge im Takt der Differenzfrequenz 19,2MHz-18,75MHz= 450kHz. Vermutlich hast du ja schon mal etwas von Pulsweitenmodulation PWM gehört, und genau das liegt hier vor. Man kann nämlich diese Impulse in einen RC-Tiefpass (wieder Analogtechnik) geben und erhält dabei eine Gleichspannung, deren Höhe von der Impulslänge abhängt. Solange die beiden Frequenzen verschieden sind, schwankt diese Spannung zwar (mit der Differenzfrequenz), aber man kann sie dennoch benutzen um den 1200MHz Oszillator so zu beeinflussen bis seine heruntergeteilte Frequenz mit der 19,2MHz Quarzfrequenz übereinstimmt. Man sagt der Oszillator rastet bei dieser Frequenz ein. Auf diese Weise hat die 19,2MHz*64 = 1228,8 MHz Taktfrequenz die gleiche Genauigkeit wie der 19,2MHz Schwingquarz. Quarze, die direkt auf 1200MHz schwingen, kann man leider nicht herstellen, denn schon der 19,2MHz Quarz ist nur etwa so dünn wie ein Blatt Papier. Diese ganze Anordnung, von der nach aussen hin hier nur der Quarz erscheint, und der Rest im IC verborgen ist, bezeichnet man meist als PLL: https://de.wikipedia.org/wiki/Phasenregelschleife
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Ersti schrieb: > Nächsten Monat gibt es eine Berufswoche an unserem Gymi. Da werden auch > Vertreter des Informationstechnikbereiches da sein. Werde die auf jeden > Fall löchern ;-) Mach das. Sei aber nicht enttäuscht, wenn die von Hardware gar keine Ahnung haben. > Finde es interessant, dass das Informatikstudium nur kaum die > Schaltungstechnik durchnimmt, wie oben gesagt wird. Das ist eine Frage der Spezialisierung. Genauso wie ein Taxifahrer nicht wissen muß, wie man ein Auto baut (er muß es nur fahren können) muß ein Programmierer nicht wissen, wie man einen Computer baut. Ein Informatiker ist nochmal eine Abstraktionsebene höher als der Programmierer. Der programmiert im Normalfall gar nicht selber, sondern untersucht und verbessert vorhandene Algorithmen und erfindet neue (bzw. kombiniert alte zu neuen). Informatik ist viel näher an Mathematik als an Elektronik. > Noch mal eine Frage: > Wie erzeugt der Prozessor (z. B. beim Raspberry Pi) das Digitalsignal? > Hat er einen Generator oder "zerhackt" er einfach die > Versorgungsspannung? Kann es sein, daß du gar keinen Schimmer hast, wie ein Computer auf Hardware-Ebene funktioniert? Weißt du was ein Logik-Gatter ist? Z.B. ein NAND Gatter? Was ein Flipflop ist? Ein Register? Ein Addierer? Eine ALU? Der Prozessor des RaspberryPi ist eine riesige Logikschaltung. Wenn man Grafik und Speicher dazu rechnet, äquivalent zu sicher mehr als 100 Millionen(!) Transistoren. Verschiedene Teile des Ganzen kommunizieren über Logiksignale. Und weil die digital sind und sich synchron zu einem Takt ändern, kann man sie sicher als Rechtecksignale bezeichnen. Aber mit dieser Bezeichnung kratzt man nur ganz leicht an der Oberfläche. Und die Frage, ob diese Signale aus der "zerhackten" Betriebsspannung gewonnen werden, ist so dermaßen blauäugig ... das geht gar nicht. Genauso könntest du einen Nerv aus dem Gehirn eines Menschen nehmen, feststellen, daß da drauf elektrische Impulse laufen und dann fragen, ob die aus einer Batterie oder aus einem Dynamo kommen. Deinen Enthusiasmus in allen Ehren, aber ich finde es wird Zeit, daß du ernsthaft etwas lernst. Hier mal ein paar Links zum Einstieg. Gatter: https://de.wikipedia.org/wiki/Logikgatter Flipflop: https://de.wikipedia.org/wiki/Flipflop Addierer: https://www.elektronik-kompendium.de/sites/dig/0209031.htm ALU: http://www.netzmafia.de/skripten/dvs/dvs4.html CPU: http://mycpu.selfhost.it/oldsite/index.htm
Vielen Dank für eure Kommentare. Ich denke auch, dass mir noch mächtig an Grundwissen fehlt. Ich denke, aus diesem Grunde ist ein Raspberry Pi eher (noch) ungeeignet für mich. Ist dieser Experimentierkasten gut: https://www.pollin.de/p/lernpaket-digitale-elektronik-880272 Ich will erst einmal digitale Signale messen und mit einem Oszilloskop anschauen. Auch die einfachen gatter erst einmal in Aktion sehen. Was ist eure Meinung zu dem Kasten? Gruß Kai
Ersti schrieb: > Vielen Dank für eure Kommentare. > > Ich denke auch, dass mir noch mächtig an Grundwissen fehlt. > Ich denke, aus diesem Grunde ist ein Raspberry Pi eher (noch) ungeeignet > für mich. Nun, der Raspi ist wirklich gut geeignet wenn man in den Softwarebereich einsteigen will, denn es gibt viele Erweiterungsboards für das Teil wo du garnicht viele der elektronischen Grundlagen kennen musst, um sie zu benutzen, so dass du dich auf die Software konzentrieren kannst. Da dich aber der elektronische Teil ja am meisten interessiert, ist das Richtig, der Raspi sollte nicht der allererste Einstieg sein. > Ist dieser Experimentierkasten gut: > https://www.pollin.de/p/lernpaket-digitale-elektronik-880272 Von der Beschreibung her ganz in Ordnung. Nicht wirklich viele Teile für das Geld (glaub im 10€ Adventskalender von Conrad sind mehr drin), aber dafür ist das schön auf die digitale Technik ausgelegt und 84 Seiten Anleitung hört sich solide an. > Ich will erst einmal digitale Signale messen und mit einem Oszilloskop > anschauen. Hast du Zugriff auf ein echtes Oszilloskop? Im zusammenhang mit dem Experimentierkasten wird das allerdings dir keine großen Vorteile bringen, denn in die ICs kommst du nicht rein, und die 1-en und 0en dürften durch die LEds visualisiert werden.
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Vielen Dank, ja, ein bekannter hat so ein Oszilloskop. In dem Baukasten wird etwas von einem Frequenzteiler gesagt. Hat das Bauteil einen Generator im Bauch, der eine bestimmte Frequenz erzeugt? Gruß Kai
Beitrag #5184300 wurde von einem Moderator gelöscht.
Moin, Ersti schrieb: > Ich denke auch, dass mir noch mächtig an Grundwissen fehlt. Ist noch kein Meister vom Himmel gefallen; da mach' dir mal keinen Kopp. > Ich denke, aus diesem Grunde ist ein Raspberry Pi eher (noch) ungeeignet > für mich. Nee, ich denk aus anderen Gruenden. Im Gegensatz zu dem Experimentierkasten ist der RasPi nicht dafuer ausgelegt, in der Hinsicht erforscht zu werden. d.h. Der Prozessor bootet z.b. "komisch" (Nach dem Einschalten uebernimmt erstmal die Videoabteilung das Kommando; gibt aber natuerlich kein Video aus, sondern bereitet die eigentliche CPU drauf vor, starten zu koennen...) "interessante" Signale sind nicht aus dem Chip herausgefuehrt oder laufen auf Innenlagen der Platine; und wenn nicht, dann ist das alles sehr sehr fuzzelig klein geraten. > Ich will erst einmal digitale Signale messen und mit einem Oszilloskop > anschauen. Auch die einfachen gatter erst einmal in Aktion sehen. Was > ist eure Meinung zu dem Kasten? Ich kenn den jetzt nicht persoenlich, aber ich denk' mal, man kann EUR 30.-- fuer viel schwachsinnigeres Zeugs ausgeben. Also nur zu. Kann nicht schaden. Im Gegensatz zu dem RasPi Prozessor "altern" diese Chips nicht so schnell, d.h. die gabs zB. schon vor 30 Jahren und die wirds hoechstwahrscheinlich noch in 30 Jahren geben. Die Prozessorchips sind da viel "kurzlebiger". Ersti schrieb: > In dem Baukasten wird etwas von einem Frequenzteiler gesagt. Hat das > Bauteil einen Generator im Bauch, der eine bestimmte Frequenz erzeugt? So ein "Generator" wird wohl in dem Baukasten aus einzelnen Gattern zusammengebaut werden. Da gibts so ein paar Standardschaltungen, mit denen man das machen kann. So wie ich den Baukasten einschaetz', wird da eine recht niedrige Frequenz erzeugt, so niedrig, dass wenn man da LEDs dranhaengt, die blinken sieht. Das kann man dann noch weiter runterteilen und andere LEDs noch langsamer blinken lassen; bzw. dem Frequenzteiler so beim Teilen (=zaehlen) zugucken... Gruss WK
Vielen Dank. Auch für's Mutmachen. Ich habe mir gerade das LAN-Kabel bzw. dessen Stecker angeschaut. Er besitzt 8 Metallkontaktierungen. Liegen daran auch Digitalsignale an, wenn er nicht angeschlossen ist? Faszinierend wie das alles funktionieren kann. Gruß Kai
Moin, Ersti schrieb: > Ich habe mir gerade das LAN-Kabel bzw. dessen Stecker angeschaut. Er > besitzt 8 Metallkontaktierungen. Liegen daran auch Digitalsignale an, > wenn er nicht angeschlossen ist? Mit viel Glueck kannst du vielleicht Linkpulse erhaschen; aber 's wuerd' mich nicht wundern, wenn heutige Ethernet-PHYs clever sind und dann nichtmal Linkpulse senden, wenn sie irgendwie (unstandardisiert) merken, dass nix (oder "nur einer mit'm Scope") dranhaengt. Da steht, wie die aussehen koennen: https://de.wikipedia.org/wiki/Autonegotiation Gruss WK
Du springst ja grad ganz schön in den Themen rum :D Zum Ethernet kannst du mal hier anfangen zu lesen... https://en.wikipedia.org/wiki/Ethernet_physical_layer Warte aber lieber erstmal den Baukasten ab.
Alex G. schrieb: > Du springst ja grad ganz schön in den Themen rum :D > Zum Ethernet kannst du mal hier anfangen zu lesen... > https://en.wikipedia.org/wiki/Ethernet_physical_layer > Warte aber lieber erstmal den Baukasten ab. Aber hallo ;-) Ich merke, dass das hier ein richtiges Expertenforum ist, in dem man jede Frage beantwortet bekommt. Und so, dass man es verstehen kann. Davon kann man am Gymi nur träumen. Gruß Kai
Puh, mir raucht jetzt schon der Kopf und die Hausaufgaben sind auch noch nicht angefangen :-) Ich habe gerade mal in die sogenannte Boolsche Logik reingeschaut. Sieht simpel und einfach zu merken aus. Aber ein Problem ergibt sich für mich: Für mich erscheint die Boolsche Logik nicht "logisch". Ich meine, warum ist 1 und 1 oder High und High wiederum 1 bzw. High? Klar, leicht zu merken, aber kann man das auch "logisch" verstehen? Fehlen mir da auch mathematische Grundlagen, wenn ich das nicht als intuitiv logisch empfinde? Gruß Kai
Ersti schrieb: > Für mich erscheint die Boolsche Logik nicht "logisch". Ich meine, warum > ist 1 und 1 oder High und High wiederum 1 bzw. High? Klar, leicht zu > merken, aber kann man das auch "logisch" verstehen? Das ist nicht "1 und 1", sondern "1 UND 1". Das UND kennzeichnet eine logische Verknüpfung zweier Variablen. Und wenn wir diese Variablen mal wie üblich als "x" und "y" bezeichnen, dann meint der Ausdruck (x UND y) "es ist wahr wenn x wahr ist UND y wahr ist". Und schon ergibt sich die Wahrheitstabelle ganz logisch. Das geht nmatürlich auch für mehr als zwei Variablen. Und für ODER. Und für NICHT.
Ersti schrieb: > Für mich erscheint die Boolsche Logik nicht "logisch". Ich meine, warum > ist 1 und 1 oder High und High wiederum 1 bzw. High? Was soll es denn sonst sein? ;-) Du hast ja nur 1 und 0. Bei 1 UND 1 ist das Ergebnis eben 1 (Bzw., es ist leichter wenn man mit 1=true und 0=false denkt), weil beide Bits 1 sind. Z.b. sowas wie a=5 UND b=3 (a und b seien jetzt ganze Zahlen) ist genau dann wahr, wenn sowohl a=5 UND b=3 wahr ist. Hoffe, es ist klar geworden?
Danke an euch beide. Jetzt wird es ersichtlich. Aber warum ist 1 UND 0 Null und nicht 1? Ist das reine Festlegung? Gruß Kai
Ja, es ist fest gelegt, was das UND tut. So wie beim plus auch... 2 + 3 = 5 Da ist auch festgelegt, was das + bedeutet, und was es tut. Diese Festlegungen erlauben/ermöglichen, dass wir uns hier im Forum überhaupt verstehen. "Frosch" Ist auch eine solche Festlegung/Einigung. Ja, das beruht alles auf Absprache. Wikipedia ist voll mit solchen Absprachen.
Ersti schrieb: > Aber warum ist 1 UND 0 Null und nicht 1? Ist das reine Festlegung? 1 = "wahr" 0 = "falsch" und jetzt nochmal deine Frage: > warum ist "wahr" UND "falsch" "falsch" und nicht "wahr"? Willst du die Frage vielleicht zurückziehen?
Axel S. schrieb: > Ersti schrieb: >> Aber warum ist 1 UND 0 Null und nicht 1? Ist das reine Festlegung? > > 1 = "wahr" > 0 = "falsch" Eine weitere Schreibweise für das logische UND ist das Multiplikationszeichen '*'. Da wird vielleicht klarer, weshalb 1 * 1 = 1 0 * 1 = 0 1 * 0 = 0 0 * 0 = 0
Ersti schrieb: > Aber warum ist 1 UND 0 Null und nicht 1? Ist das reine Festlegung? na weil das logisch ist, wenn ich Appetit auf Steak habe und keines zu Hause habe muss ich 1. ins Steakhaus gehen UND 2. denen die Steaks gerade nicht ausgegangen sein also ich bekomme nur dann mein Steak wenn ich ins Steakhaus gehe UND die auch noch Steaks haben, das nennt man UND Bedingung. Anderes Beispiel Taschenlampe, die leuchtet nur wenn Birne ganz, Batterie nicht leer und Schalter auf EIN ist -> Birne heil = wahr Batterie nicht leer = wahr Schalter ist ein = wahr
Ersti schrieb: >Aber ein Problem ergibt sich für mich: >Für mich erscheint die Boolsche Logik nicht "logisch". Ich meine, warum >ist 1 und 1 oder High und High wiederum 1 bzw. High? Klar, leicht zu >merken, aber kann man das auch "logisch" verstehen? Das ist keine mathematische Addition, sondern eine logische Verknüpfung. Stell dir mal zwei Lichtschalter in Reihenschaltung vor, die Lampe leuchtet nur wenn beide Lichtschalter eingeschaltet sind, also 1 & 1. Wenn nur ein Lichtschalter eingeschaltet ist, 1 & 0 ist das Licht aus, also 0. Das kann man doch "logisch" verstehen, oder?
Auch wenn totes Holz vor lauter Tuts, Tweets und Twitches aus der Mode kommt: Such nach BÜCHERN zum Thema! Da ist das Wissen konzentriert, (meistens) fachlich korrekt und wird nicht von Selbstdarstellern auf stundenlanges Gelaber ausgewalzt. Gerade bei den Grundlagen muss es auch nicht das neueste sein, die Theorie gibts seit ein paar hundert Jahren und schon die Zuse-Kiste ist bis auf die Realisierung durch Relais von der Funktion her quasi identisch zu einfachen Mikroprozessoren ala AVR oder PIC.
Ersti schrieb: > Danke, Leute. > Langsam vertehe ich es. Im Prinzip ist die Boolesche Logik nur eine formalisierte Variante der Logik in der Sprache. So wie wir Aussagen sprachlich mit UND, ODER und NICHT verknüpfen, so können nun auch Computer bestimmte Sachverhalte verknüpfen. Und weil Computer nicht sprechen, verwenden sie nicht die Worte "wahr" oder "falsch", sondern zwei Spannungspegel. Eine hohe Spannung (high) und eine niedrige Spannung (low). Und üblicherweise meint high=wahr bzw. 1 und low=falsch bzw. 0. Hier noch ein Wort der Warnung: in der Sprache meinen wir mit "oder" oft etwas subtil anderes als das logische ODER. Nämlich das "exklusive" bzw. "sich gegenseitig ausschließende" oder. Z.B. "ich komme mit dem Auto oder mit dem Zug" - da schließt das eine das andere aus. Das gibt es in der Boolschen Logik auch, es heißt da XOR (für eXclusive OR).
Georg A. schrieb: > Auch wenn totes Holz vor lauter Tuts, Tweets und Twitches aus der Mode > kommt: > Such nach BÜCHERN zum Thema! Da ist das Wissen konzentriert, (meistens) > fachlich korrekt und wird nicht von Selbstdarstellern auf stundenlanges > Gelaber ausgewalzt. Absolut korrekt. Mit Büchern lerne ich auch am liebsten. Hruß Kai
Ersti schrieb: > Ist dieser Experimentierkasten gut: > https://www.pollin.de/p/lernpaket-digitale-elektronik-880272 > > Ich will erst einmal digitale Signale messen und mit einem Oszilloskop > anschauen. Auch die einfachen gatter erst einmal in Aktion sehen. Was > ist eure Meinung zu dem Kasten? Ersti schrieb: > Absolut korrekt. Mit Büchern lerne ich auch am liebsten. dann fange doch mit dem Kasten an, du hast was zum LESEN und auch was zum BEGREIFEN sprich ICs anfassen und verbinden mit LED, Taster usw. Damit kannst du zwar keinen Compi aufbauen aber ungefähr verstehen wie Compis intern arbeiten.
Axel S. schrieb: > Hier noch ein Wort der Warnung: in der Sprache meinen wir mit "oder" oft > etwas subtil anderes als das logische ODER. Nämlich das "exklusive" bzw. > "sich gegenseitig ausschließende" oder. Z.B. "ich komme mit dem Auto > oder mit dem Zug" - da schließt das eine das andere aus. Das gibt es in > der Boolschen Logik auch, es heißt da XOR (für eXclusive OR). Ein Boolsches ODER lässt sich eher so verstehen: Wenn ich meinen Führerschein verloren habe (Bedingung A) ODER mein Auto kaputt ist (Bedingung B) muss ich mit dem Fahrrad zur Arbeit fahren. Da genügt es, wenn eine Bedingung erfüllt ist. Es können natürlich auch beide Bedingungen erfüllt sein und ich muss trotzdem mit dem Fahrrad fahren.
Moin, Ich unterbrech' ja den didaktischen Fluss nur aeusserst ungerne - noch dazu mit schnoeder Realitaet: Grad' hab' ich mal geschaut: Bei (m)einem Raspi konnte ich sehr schoen die Linkpulse mit'm Scope gucken. An den Pins der RJ45 Buchse (also noch vor den Trafos, also galvanisch mit dem Raspi verbunden - Obacht geben) waren's so 0.5Vss jeweils an den RX+,RX-, TX+,TX- Leitungen gegen Raspi-Masse... Ansonsten vielleicht noch ein Tip: Ich wuerd' den Spass-Faktor nicht zu kurz kommen lassen. Grundlagen sind OK und wichtig, aber in dem Alter kann man's durchaus auch experimentell angehen - Der Schaden ist im Zweifelsfall ja eher gering, wenn man mit CMOS-Logik forscht. Der Lerneffekt umso groesser. Eine falsch vereinfachte Boolsche Gleichung ist lange nicht so einpraegsam, wie wenn man mal bei den Pins von Gattern sich ordentlich verzaehlt hat, den Chip spiegelverkehrt angeschlossen hat, Spannung verpolt, etc. pp. Gruss WK
Dergute W. schrieb: > Ansonsten vielleicht noch ein Tip: Ich wuerd' den Spass-Faktor nicht zu > kurz kommen lassen. Grundlagen sind OK und wichtig, aber in dem Alter > kann man's durchaus auch experimentell angehen - Der Schaden ist im > Zweifelsfall ja eher gering, wenn man mit CMOS-Logik forscht. Der > Lerneffekt umso groesser. Eine falsch vereinfachte Boolsche Gleichung > ist lange nicht so einpraegsam, wie wenn man mal bei den Pins von > Gattern sich ordentlich verzaehlt hat, den Chip spiegelverkehrt > angeschlossen hat, Spannung verpolt, etc. pp. Naja, lernt man denn durch solche Fehler wie der Chip funktioniert? :D Stefan S. schrieb: > Wenn ich meinen Führerschein verloren habe (Bedingung A) ODER mein Auto > kaputt ist (Bedingung B) muss ich mit dem Fahrrad zur Arbeit fahren. > > Da genügt es, wenn eine Bedingung erfüllt ist. Es können natürlich auch > beide Bedingungen erfüllt sein und ich muss trotzdem mit dem Fahrrad > fahren. Lustig wirds wenn man dann noch das "XOR" anschaut. Dann heisst es, wenn du sowohl Führerschein verloren als auch Auto kaputt ist, fährst du trotzdem nicht mit dem Fahrrad sodnern bleibst im Bett ;) Das fahrrad nimmst du nur wenn eiens von beiden zutrifft.
Guten Morgen Leute. Mich interessiert jetzt die Taktsignal-Erzeugung bei digitalen Schaltungen. Nachtmix hat es ja schon kurz beschrieben. Die Taktsignalerzeugung hat also, beispilesweise beim Raspberry Pi, einen analogen Teil und einen digitalen. Wie erzeugt man die 1200MHz digital? Können Multivibratoren so hoch schwingen? Gruß Kai
Moin, Ersti schrieb: > Die Taktsignalerzeugung hat also, beispilesweise beim Raspberry Pi, > einen analogen Teil und einen digitalen. > Wie erzeugt man die 1200MHz digital? Können Multivibratoren so hoch > schwingen? Naja, das mit dem analogen und digitalen Teil stimmt schon irgendwie, aber es hilft dir nicht weiter. Die "nackte" Oszillatorschaltung ist natuerlich immer eine Analogschaltung. Wie die jetzt genau ausgefuehrt ist, ob Multivibrator oder sonstwie, rueckt der Chiphersteller sehr ungerne raus. Gaenging werden wohl in den Frequenzbereichen eher Oszillatoren sein mit einem Schwingkreis aus einer integrierten Kapazitaetsdiode und integrierten Spule sein. Ausserhalb des Chips kriegt man eher nix davon mit, hoechstens dass es ein oder ein paar Pins gibt, an denen die Versorgungsspannung getrennt vom Rest noch mal extra gut gesiebt anliegt. Ich hatte mal mit einem Tunerbaustein fuer DVB-S zu tun, da konnte man aus der Software erkennen, dass der Oszillator, der von 950MHz-2150MHz einstellbar war, in Wirklichkeit mehrere Oszillatoren waren, die jeweils nur fuer einen kleinen Bereich gut waren... Gruss WK
Ersti schrieb: > Mich interessiert jetzt die Taktsignal-Erzeugung bei digitalen > Schaltungen. Das ist ein wirklich weites Feld. Nicht zuletzt deswegen weil "digitale Schaltungen" ein weites Feld ist. In sehr vielen Fällen werden Rechtecksignale so erzeugt, daß ein Oszillator [1] für Sinussignale entweder selber stark übersteuert wird oder daß dessen Signal so hoch verstärkt wird, daß die Verstärkerstufe übersteuert. Durch die Kappung des (eigentlich Sinus-)Signals erhält man ein weitgehend rechteckiges Signal. Es gibt aber auch Rechteckgeneratoren [2] die ein Rechtecksignal direkt erzeugen. > Nachtmix hat es ja schon kurz beschrieben. Das ist ein sehr spezieller Fall, den er da beschreibt. > Die Taktsignalerzeugung hat also, beispilesweise beim Raspberry Pi, > einen analogen Teil und einen digitalen. Ja und nein. Gerade in diesem Bereich ist die Einordnung in analog und digital recht willkürlich. Man kann sich einerseits auf den Standpunkt stellen, daß jeder Oszillator im Grunde eine Analogschaltung ist. Oder man betrachtet das Ausgangssignal und stellt fest, daß es digital ist. Und im Fall einer Takterzeugung mit PLL (wie oben) wird der VCO zwar von einem Analogsignal in seiner Frequenz gesteuert, liefert aber ein Digitalsignal. Ist das jetzt analog oder digital? Am Ende ist diese Frage aber kaum relevant. > Wie erzeugt man die 1200MHz digital? Können Multivibratoren so hoch > schwingen? 1.2GHz würde man wohl analog erzeugen. Das geht mit geeigneten Transistoren oder mit Tunneldioden. Der wesentliche Grund für die komplizierte Takterzeugung im RasPi ist aber nicht, daß man so hohe Frequenzen nicht erzeugen kann, sondern daß man keinen Schwingquarz [3] bauen kann, der direkt auf 1.2GHz schwingt. Weil man aber aus verschiedenen Gründen eine quarzgenaue Frequenz haben will, geht man den Umweg mit einem niederfrequenten Quarz und einer Frequenzvervielfachung. [1] https://de.wikipedia.org/wiki/Oszillator [2] https://de.wikipedia.org/wiki/Rechteckgenerator [3] https://de.wikipedia.org/wiki/Schwingquarz
Vielen Dank. Das ist erst einmal sehr viel. Ich springe noch einmal zur Signaldarstellung in digitalen Schaltung ;-) Nehmen wir noch einmal das Raspberry Pi. Werden die Datensignale, die der Prozessor zwischen den Komponenten austauscht, unbehandelt ausgetauscht? Mit "unbehandelt" meine ich, dass keine Maßnahme (Codierung etc.) erfolgen, um die Signale gegen Störungen abzusichern. Reichen die Logikpegel meistens aus, um gegen Störungen gefeit zu sein? Wenn der Prozessor Datensignale nach "außen" sendet, zum Beispiel an einen PC, geschieht dann eine Bearbeitung der Signale zum Schutz gegen Störungen? Gruß Kai
Mikrocontroller, Prozessoren und praktisch alle digitalen IC's haben in ihren Eingängen mindestens Verstärkerstufen. Teilweise auch Schmitt Trigger. An den Ausgängen haben sie Treiber. Signale müsse zwischendurch immer wieder aufbereitet und verstärkt werden, solange unsere Computer noch nicht mit Supraleitern funktionieren. Häufig werden Signale zwischen Mikrochips auch "Codiert", um sie abzusichern. > Reichen die Logikpegel meistens aus, um gegen Störungen gefeit zu sein? Nein, deswegen fallen Computer manchmal spontan aus. Die meisten Störungen bemerkt man aber gar nicht. Wenn im Speicher meines MP3 Player zum Beispiel ein Bit verloren geht, hört man das höchstens als kurzes Knacksen. > Wenn der Prozessor Datensignale nach "außen" sendet, > zum Beispiel an einen PC Du wirfst da Begriffe durcheinander. Der Prozessor ist im PC, er kann daher nicht Daten an den PC Senden. Außenschnittstellen zwischen Computern sind fast immer umfangreich durch Algorithmen und durch elektrische Maßnahmen abgesichert (DSL, USB, WLAN, etc.). Das führt hier aber zu weit. So etwas lernt man in vielen Jahren Ausbildung. Es ist einfach, ein simples Logiksignal wie "Licht An" oder "Licht aus" durch ein Kabel zu übertragen. Aber wenn die Schaltvorgänge viele tausend bis Millionen mal pro Sekunde Stattfinden wird es spannend. Dann verhalten sich Kabel nämlich nicht mehr so neutral, wie man das gerne hätte. Eine einfache parallele Druckerschnittstelle (wie sie in der 90er Jahren noch üblich war, mit weniger als 1Mhz Frequenz) war zum Beispiel auf 3 bis 5 Meter Kabellänge beschränkt. Einfach weil am Ende von längeren Kabeln das Signal so stark verzerrt ankommt, dass man es nicht mehr erkennen kann. > Nehmen wir noch einmal das Raspberry Pi. Werden die Datensignale, die > der Prozessor zwischen den Komponenten austauscht, unbehandelt > ausgetauscht? Teilweise ja, teilweise nein. Einige Komponenten sind intern über USB Schnittstellen angebunden. Anderes Beispiel: Bei PC's und Laptops verwenden die RAM Module zwei Leitungen pro Bit, die symmetrisch arbeiten. Wenn die eine High Pegel hat, hat die andere Leitung Low und umgekehrt. Das ist eine einfache Maßnahme, um Verzerrungen zu reduzieren, also um höhere Übertragunsraten oder längere Leitungen zu ermöglichen.
Stefan U. schrieb: >> Wenn der Prozessor Datensignale nach "außen" sendet, >> zum Beispiel an einen PC > > Du wirfst da Begriffe durcheinander. Der Prozessor ist im PC, er kann > daher nicht Daten an den PC Senden. Vielen Dank, Stefan. Mit dieser Formulierung meinte ich die Verbindung zwischen Raspberry-Pi-Prozessor und einem Computer. Gruß Kai
Also, mein PI hängt per Wlankabel (lacht ruhig) am PC. Ethernet Kabel wäre auch üblich. Und damit hat man hochkomplexe "Signalformer" und Auswerter zwischen den beiden Prozessoren. Damit die Frage beantwortet?
Arduino F. schrieb: > Also, mein PI hängt per Wlankabel (lacht ruhig) am PC. > Ethernet Kabel wäre auch üblich. > > Und damit hat man hochkomplexe "Signalformer" und Auswerter zwischen den > beiden Prozessoren. > Damit die Frage beantwortet? Ok erst mal. Danke. Haben selbst die diskreten Bauteile, die man zum Experimentieren kaufen kann, Verstärker an den Ausgängen und Pegelerkennung am Eingang (Schmitt-Trigger)? Beispielsweise der Baustein 4011, das vierfach NAND? Gruß Kai
Ja Das sind aber keine Diskreten Bauteile, sondern integrierte. Diskret wären Transistoren, Widerstände, Dioden, Kondensatoren, etc.
Moin, Ein 4011 hat keine Schmitt-Trigger an den Eingaengen. Ein 4093 dagegen schon. Wie Chips sich verhalten, was da so fuer Gimmicks eingebaut sind, etc. steht haeufig in ihrem Datenblatt. Nein, das gibts nicht auf Deutsch, aber das Englisch ist recht simpel zu verstehen; es sind halt Fachbegriffe drinnen, aber die wuerden am Anfang auch in Deutsch Schwierigkeiten machen ;-) Ersti schrieb: > Werden die Datensignale, die > der Prozessor zwischen den Komponenten austauscht, unbehandelt > ausgetauscht? Mit "unbehandelt" meine ich, dass keine Maßnahme > (Codierung etc.) erfolgen, um die Signale gegen Störungen abzusichern. > Reichen die Logikpegel meistens aus, um gegen Störungen gefeit zu sein? Das ist natuerlich davon abhaengig, ueber welche Distanzen und mit welchen Uebertragungsraten die jeweiligen Signale unterwegs sein koennen/sollen. Bei einer I2C Schnittstelle gibts keine spezielle Codierung; bei PCIE dagegen schon. Bei SDRAM Interfaces wieder nicht - dafuer werden da bei den Leitungslaengen auf der Platine gerne auch mal die Laenge der Bonddraehte im Chip mit beruecksichtigt... Gruss WK
Puh, abend noch mal. Ich knacke irgendwie noch an Herrn Boole. Wenn "True" UND "false" = "false" ergibt und eine reine verknüpfende Festlegung ist, ist es dann ein Naturgesetz? Wenn es (nur) eine reine Verknüpfung sein soll, die exakt die Wertetabelle der UND-Verknüpfung ergeben soll, warum hat er dann einen ganzen Traktat darüber geschrieben? Wird in der Abhandlung zur Booleschen Algebra bewiesen, dass diese Verknüpfung "naturgesetzlich" erlaubt ist? Ok, Shannon erst hat erkannt, dass man aus der Booleschen Algebra eine Schaltalgebra machen kann. schönen Abend noch Kai
> ist es dann ein Naturgesetz? Das kannst du gerne mit einem Philosophen diskutieren. Gleiches gilt auch für die Aussage, dass 1+2=2 ist. Für Programmierer und Elektroniker genügt es, diese Regel einfach zu akzeptieren. Man muss nicht alles hinterfragen. Man muss z.B. nicht verstehen, warum LEDs leuchten. Wichtiger ist, zu verstehen, unter welchen Bedingungen die Bauteile das tun, was man von ihnen will. Das LEDs zum Beispiel Hitze nicht lange vertragen, ignorieren zahlreiche Lampen-Hersteller und "dumme" Kunden kaufen das dann für viel Geld. Wenn man wüsste, unter welchen Bedingungen LEDs richtig funktionieren, würde man nicht zu den dummen Kunden gehören. Warum 1+1=2 ist kann mir genau so egal sein, wie die Frage, warum wahr UND falsch = falsch ist. Ist halt so, fertig.
Ersti schrieb: > Ich knacke irgendwie noch an Herrn Boole. > > Wenn "True" UND "false" = "false" ergibt und eine reine verknüpfende > Festlegung ist, ist es dann ein Naturgesetz? No das ist ein mathematischer Satz oder auch nur eine Definition ? Wird in der Abhandlung zur Booleschen Algebra bewiesen, dass diese Verknüpfung "naturgesetzlich" erlaubt ist? Nö da wird bestenfalls bewiesen das das Ganze im Rahmnen des Systems widerspruchsfrei ist. >Ok, Shannon erst hat erkannt, dass man aus der Booleschen Algebra eine >Schaltalgebra machen kann. Nöö, das hat nix mit erkennen sondern mit Erfinden zu tun. Und die erste elektrische Realisierung von logischen Verknüpfung hat wohl "Frau Relais" erfunden. Und deren ideeler Enkel K. Zuse baute den ersten Computer damit, nachdem er vorher schon einen mit seinem Metallbaukasten ohne Strom zusammensachraubte. Wobei ohne Strom stimmt nicht ganz, die bits blies der Konrad mit einem Staubsaugermotor durch die Maschine.
Ersti schrieb: > Wie erzeugt man die 1200MHz digital? Können Multivibratoren so hoch > schwingen? Oszillatoren sind im Grunde wohl stets analoge Schaltungen. Was die Geschwindigkeit angeht, ist der bei Wikipedia gezeigte Multivibrator nur ein Beispiel, das sich eher für niedrigere Frequenzen eignet. Durch die Kondensatoren wird die Schaltung langsam. Um sehr hohe Frequenzen zu erreichen nimmt man gerne Ringoszillatoren. Damit kommt man in die Nähe der mit den verwendeten Transistoren möglichen Schaltfrequenzen. Eine Frequenzänderung kann man meist einfach über die Änderungen der Versorgungsspannung erreichen. https://de.wikipedia.org/wiki/Ringoszillator Die von anderen Postern erwähnten Verfahren, wie Tunneldioden oder Schwingkreise, werden hier sicher nicht verwendet, weil sie sich nicht zum Einbau in eine integrierte Schaltung eignen. Insbesondere wenn man einen Ringoszillator aus digitalen Gattern aufbaut, kann man über die Schwingfrequenz die Gatterlaufzeit und somit die höchstmögliche Arbeitsfrequenz einer digitalen Schaltung abschätzen. Deshalb und wegen seiner Einfachheit ist der Ringoszillator oft die erste Schaltung, die man aufbaut, wenn man z.B. einen neuen Transistor erfunden hat, von dem man glaubt, dass er besonders schnell arbeitet.
Danke nachtmix. Ich habe mir gerade die Kennlinie eines Logik-Inverters angesehen. Ist es möglich, den als analogen Verstärker zu verwenden? Oder sind die Logikgatter (im Allgemeinen) gegen einen Amplifier-Betrieb abgesichert? Gruß Kai
Moin, Ich hab' mir grad die Kennlinie eines Buegeleisens angesehen. Ist es moeglich, damit Fleischkaesescheiben zu braten? Oder sind Buegeleisen (im Allgemeinen) gegen Fleischkaesebrattaetigkeiten abgesichert? Nein, sind sie natuerlich nicht! Du kannst alles moegliche mit allem moeglichen machen, nur darfst du dich nicht beschweren, wenns irgendwann mal nicht (mehr) so funktioniert, wie du dir's gedacht hast. Wenn der Leberkaes' komisch schmeckt oder die Verstaerker im Analogbetrieb nicht ausreichend schoen/linear genug fuer deinen Geschmack verstaerken, dann ist das halt so. Da du aber im Datenblatt deines Buegeleisens/Inverter nichts ueber Leberkaes'/Analogbetrieb findest, ist's alleine dein Risiko und weder Beko/Rowenta/... noch TI/NXP/... kannst du deshalb an den Karren fahren... Gruss WK
Du stellst echt seltsame Fragen. Vielleicht solltest du einfach mal anfangen, zu experimentieren, anstatt zu viel nachzudenken. Sonst wirst du wirklich noch Philosoph. Um deine Frage zu beantworten: Einige IC's kann man tatsächlich sowohl analog als auch digital benutzen. Wird auch gemacht, zum Beispiel eignen sich die üblichen CMOS Inverter auch als Quarz-Oszillator. Der CD4007 ist einer davon. Entsprechend detailliert sind die Informationen des Datenblattes zum Aufbau und seiner Eigenschaften. http://www.ti.com/lit/ds/symlink/cd4007ub.pdf > Ich hab' mir grad die Kennlinie eines Buegeleisens angesehen. Ist es > moeglich, damit Fleischkaesescheiben zu braten? Ja echt, ich glaube langsam auch, der Typ will nur trollen.
Vielen Dank Stefan. Wieso "trollen"? Dank Dir habe ich gerade begriffen, dass sich die meisten fragen per sogenanntem Datenblatt beantworten lassen. Bin (erst) 9-Klässler am Gymi. Gruß Kai
Dergute W. schrieb: > Moin, > > Ich hab' mir grad die Kennlinie eines Buegeleisens angesehen. Ist es > moeglich, damit Fleischkaesescheiben zu braten? Oder sind Buegeleisen > (im Allgemeinen) gegen Fleischkaesebrattaetigkeiten abgesichert? > Nein, sind sie natuerlich nicht! > Du kannst alles moegliche mit allem moeglichen machen, nur darfst du > dich nicht beschweren, wenns irgendwann mal nicht (mehr) so > funktioniert, wie du dir's gedacht hast. > Wenn der Leberkaes' komisch schmeckt oder die Verstaerker im > Analogbetrieb nicht ausreichend schoen/linear genug fuer deinen > Geschmack verstaerken, dann ist das halt so. Da du aber im Datenblatt > deines Buegeleisens/Inverter nichts ueber Leberkaes'/Analogbetrieb > findest, ist's alleine dein Risiko und weder Beko/Rowenta/... noch > TI/NXP/... kannst du deshalb an den Karren fahren... > > Gruss > WK Sehr lustig, aber jetzt ist der Groschen gefallen. Danke. Gruß Kai
> habe ich gerade begriffen, dass sich die meisten fragen per > sogenanntem Datenblatt beantworten lassen. Oh, die Erkenntnis kam spät. Aber besser spät als gar nicht. Jedenfalls soll man immer die Datenblätter der Bauteile lesen, bevor man sie benutzt. Manche Datenblätter muss man mehrmals lesen, um sie zu verstehen - auch wenn es mehr als 1000 Seiten sind. Leider verleitet das Arduino System dazu, gerade dies nicht zu tun. Falls du vor hast, ein Arduino Modul zu benutzen, dann tue Dir selbst einen Gefallen und lies die Datenblätter der darauf verbauten Bauteile. Vor allen das Datenblatt des Mikrocontrollers.
Stefan U. schrieb: > Leider verleitet das Arduino System dazu, gerade dies nicht zu tun. > Falls du vor hast, ein Arduino Modul zu benutzen, dann tue Dir selbst > einen Gefallen und lies die Datenblätter der darauf verbauten Bauteile. > Vor allen das Datenblatt des Mikrocontrollers. Ah ja, das Arduino-Board. Habe ich bei der Recherche des Raspberry Pi auch gesehen. Mal eine allgemeine Frage dazu: Ist das Arduino-Board für einen Anfänger (Schüler) besser geeignet als das Raspberry Pi? Der Microcontroller ist ja nicht so ein Kaliber wie der Prozessor vom Pi. Gruß Kai
es ist dank der Schutzbeschaltung und der stärkeren Ports weniger empfindlich und über das OS hat man mehr Kontrolle. Billiger sind vor allem Nanos auch
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Ersti schrieb: > Ich habe mir gerade die Kennlinie eines Logik-Inverters angesehen. > Ist es möglich, den als analogen Verstärker zu verwenden? Ja. Der Trick ist so alt wie die ersten CMOS-Inverter. Allerdings wurde CMOS in den 80ern auf "buffered" umgestellt - es wurden zusätzliche [1] Inverter eingefügt. Die Kennlinie wurde so steiler, der Ausgangswiderstand geringer; die Störsicherheit stieg. Die Eignung für Analogbetrieb nahm ab. Um die alten "linearen" Schaltungen weiter bauen zu können, wurden extra "unbuffered" Versionen der Inverter gebaut: CD4049UB, CD4069UB, 74HCU04. Das sind auch die IC der Wahl, wenn man einen z.B. Quarzoszillator "zu Fuß" aufbauen will. [1] wo ein unbuffered Inverter wie der 4049UB geradezu prototypisch aus lediglich zwei MOSFET besteht, hat ein buffered CD4049B drei solche Stufen hintereinander, also ingesamt 6 MOSFET.
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> Ist das Arduino-Board für einen Anfänger (Schüler) besser geeignet Es gibt viele unterschiedliche Arduino Boards. Die klassischen sind mit robusten 8bit AVR Mikrocontrollern ausgestattet. Einige wenige haben 32bit ARM Controller. Arduino und Raspberry Pi kann man aber schlecht vergleichen, weil die Arduino Boards kein Linux Betriebssystem ausführen. Daher werden sie völlig anders programmiert.
Danke an euch beide. Eine Frage noch zum Logik-Kram. In der Aussagenogik kommen die Und-Verknüpfung, die Oder-Verknüpfung und die Negation ebenfalls vor. Mit derselben Wahrheitstabelle jeweils wie in der Booleschen Logik/Schaltalgebra. Worin liegt denn der Unterschied zwischen Aussagenlogik und Boole? Nur in der Benutzung der Null bei Boole für "falsch"? Gruß Kai
Ersti schrieb: > Ah ja, das Arduino-Board. Habe ich bei der Recherche des Raspberry Pi > auch gesehen. > Mal eine allgemeine Frage dazu: Ist das Arduino-Board für einen Anfänger > (Schüler) besser geeignet als das Raspberry Pi? Der Microcontroller ist > ja nicht so ein Kaliber wie der Prozessor vom Pi. > > > Gruß > Kai Denke für dein Absicht richtung Elektrotechnik zu gehen ist der Arduino in der Tat besser geeignet. Der Pi richtet sich mehr an softwarebasierte Projekte wo die Hardware einfach nur bestimmte Zwecke erfüllen soll und um die sichd er Entwickler dann nicht weiter kümmert. Mit einem Arduino System bist du näher an der Schaltung dran.
Ersti schrieb: > Eine Frage noch zum Logik-Kram. > In der Aussagenogik kommen die Und-Verknüpfung, die Oder-Verknüpfung und > die Negation ebenfalls vor. Mit derselben Wahrheitstabelle jeweils wie > in der Booleschen Logik/Schaltalgebra. > Worin liegt denn der Unterschied zwischen Aussagenlogik und Boole? Nur > in der Benutzung der Null bei Boole für "falsch"? Jau...und mit nem Kotflügel kannste nicht fliegen! 9.te Klasse...ich will ja deine Lernversuche nicht absolut verteufeln, aber so lernst du nix. Mach mal weiter mit dem "Kram" und dann frag noch mal... Gruß Rainer
Ersti schrieb: > Wenn es (nur) eine reine Verknüpfung sein soll, die exakt die > Wertetabelle der UND-Verknüpfung ergeben soll, warum hat er dann einen > ganzen Traktat darüber geschrieben? Wird in der Abhandlung zur > Booleschen Algebra bewiesen, dass diese Verknüpfung "naturgesetzlich" > erlaubt ist? Wie sagte doch einer meiner Info-Profs mal: Wenn der Eigenname zum Adjektiv wird, dann beruht das auf einer wirklich grundlegenden Leistung... Es gibt nicht viele neben Boole, denen das posthum "geglückt" ist. Wir sitzen auf einem mit viel Arbeit vorgekauten Haufen Wissen, das nicht selbstverständlich ist. Der Witz an der "eigentlichen" Mathematik und auch der theoretischen Informatik ist, dass das alles aus sehr wenigen vernünftigen Annahmen/Axiomen/Definitionen entsteht und daraus tatsächlich sinnvolle "Strukturen" gebildet werden können. Das ist der ganze Algebra-Kram, mit Gruppen, Körpern, etc. (BTW: Auch dass 1+1=2 ist, ist überhaupt nicht selbstverständlich, wenn man darauf aufbauend sinnvoll noch mehr (be)rechnen will). Aus so scheinbar überflüssigem Theoriegewichse wie den Gruppen entstehen dann zB. Galoisfelder, die die Basis für viele Kryptoverfahren oder Fehlerschutzmechanismen spielen. Achja, da war doch was mit Büchern: Das Hauptwerk vom Boole ist praktischerweise frei verfügbar: http://www.gutenberg.org/ebooks/36884 Das ist ein Tick mehr als die Wahrheitstabelle von UND ;)
Hp M. schrieb: > Um sehr hohe Frequenzen zu erreichen nimmt man gerne Ringoszillatoren. > Damit kommt man in die Nähe der mit den verwendeten Transistoren > möglichen Schaltfrequenzen. > Eine Frequenzänderung kann man meist einfach über die Änderungen der > Versorgungsspannung erreichen. > https://de.wikipedia.org/wiki/Ringoszillator Ringoszillatoren sind in der Tat recht beliebt in integrierten Schaltungen, weil sie sehr einfach sind. Insbesondere in CMOS Prozessen. Digital-Delay-Lines werden auch aus Inverterketten gebaut. Die Laufzeit der Gatter wird teilweise mit einer Vorspannung des Bulks angepasst. Auch für interne Teststrukturen, werden gerne Ringoszillatoren verwendet. Allerdings eignen sie sich weniger für präzise Taktanforderungen. Die Güte eines Ringoszillators aus Gattern ist ehrlich gesagt unter aller Sau (rein theoretisch ist die Güte: "pi", also 3,14...[1]). Verglichen mit einem Quarz, das eine Güte von 10^6 hat. Hp M. schrieb: > Die von anderen Postern erwähnten Verfahren, wie Tunneldioden oder > Schwingkreise, werden hier sicher nicht verwendet, weil sie sich nicht > zum Einbau in eine integrierte Schaltung eignen. Tunneldioden finden bestimmt kaum Anwendung, da die meisten Halbleiterprozesse die Erstellung solcher Bauteile nicht zulassen. Schöner wäre nur eine chipinterne Röhre... Spulen und Kondensatoren lassen sich allerdings sehr gut realisieren. Teilweise reichen für hohe Frequenzen schon die Kapazitäten der verwendeten MOSFETs. Je nach Technologie befindet sich das in der Größenordnung von einigen Femto-Farad bis Pico-Farad. Spulen lassen sich in Metalllagen auch einfach zeichnen. Gezogen werden die VCOs dann häufig über eine (systembedingt meist 2) zusätzliche Kapazitätsdioden. Natürlich hängt die genaue Implementierung von der Technologie und den Anforderungen ab. Leider wird genau dieses wissen von den Halbleiterherstellern gut gehütet [1] Kapitel 3.1.1 https://elib.uni-stuttgart.de/bitstream/11682/2643/1/Dissertation_J08_M04_T01_DRUCK.pdf
Georg A. schrieb: > Aus so scheinbar überflüssigem Theoriegewichse wie den Gruppen entstehen > dann zB. Galoisfelder, die die Basis für viele Kryptoverfahren oder > Fehlerschutzmechanismen spielen. Das sehe Ich in der täglichen Arbeit auch immer wieder: Die ganzen Grundlagen und VErfahren, die Tausende schlaue Leute vor uns erdacht haben, werden von vielen Menschen misachtet und mit Füssen getreten, frei nach dem Motto: Ich bin ein Mann der Praxis und kann das genauso! Die Ergebnisse kennen wird. Raspberry und andere Produkte lassen die Welt der IT auch sehr einfach erscheinen, aber wehe, man möchte etwas mehr, als Blinklichter.
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