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.
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
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.
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.
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
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
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.
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
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
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?
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
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
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.
> 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.
