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Prüfungsprotokoll

Hauptdiplomprüfung Mathematik

Fach: Informatik IV
Prüfer: Prof. Dr. W. Luther, Universität Duisburg
Datum: 29.11.2000
Dauer: ca. 20 Min
Note: 1.0

Fachdiskussion
Mit welcher Schaltung kann man lineare Codes realisieren?

 

Mit einer linearen Schaltung, z.B. PLA.

 

Was heißt das, wie ist ein PLA aufgebaut und wozu kann man ihn verwenden?

PLA bedeutet Programmierbares Logisches Array. Es besteht aus den vier Grundbausteinen

Identer
Identer-Baustein
Addierer
Addier-Baustein
Multiplizierer
Multiplizier-Baustein
negative Multiplikation
Baustein für die negative Multiplikation

Aufbau

logischer Aufbau

Und-Teil: Nur Identer und Multiplizierer (also 0, 2, 3); Erzeugung aller Produkte
Oder-Teil: Nur Identer und Addierer (also 0, 1); Erzeugung aller Summen

Wozu PLA dient?
Dient dazu, Schaltfunktionen f: Bn bildet ab nach Bm zu realisieren, und zwar in einer möglichst optimalen Form, also DNF oder optimierte DNF (Stichwort: Algorithmus von Quine & McCluskey).

Anwendung: Adresse decodieren und Speicher auslesen
Adress-Decodierer
Die Eingabe 011 stellt die binär codierte Adresse dar; der Inhalt der Adresse 011D = 3 wird als Output ausgegeben.

Oder-Ebene ist ROM. Und-Ebene hinzunehmen, um PLA zu konstruieren; durch 2 und 3 so programmieren, dass in jeder Spalte genau der Minterm erzeugt wird, der die Spalte dual codiert.

 

Anwendung: Ringzähler
PLA mit Delay als Ringzähler
Wir haben einen Mealy-Automaten, um einen Ringzähler zu bauen. Dazu muss der PLA mit Delay versehen werden.

 

Kann man PLAs kaufen?

Ja, das ist im Grunde genommen ja ein Chip.

"Genau, ein schwarzes Kästchen mit Beinchen."

 

Was ist denn ein JK-Flipflop?

JK-Flipflop Schaltbild

J K Qt + 2Deltat
0
0
1
1
0
1
0
1
Qt
0
1
Q-Komplement
In der ersten Zeile wird gehalten, in der zweiten gesetzt,
in der dritten invertiert.

 

Wieso nimmt man nicht einfach ein RS-Flipflop?

Ein JK-Flipflop ist eine Art Speicher: Ich kann setzen, halten oder invertieren. Bei einem RS-Flipflop ist die Eingabe 1-1 verboten, das läßt sich durch den Takt vermeiden.

 

Danach ging es

um Takt (bewirkt, dass der Rechner unterscheiden kann, ob eine Bitfolge eine Adresse, einen Befehl oder Daten beinhaltet),

um den von-Neumann-Rechner (wie sah die CPU denn 1930 aus?) und

um die Zeit, die der Rechner heute und damals zum Speichern bzw. berechnen benötigt/e
(heute dauert das Speichern länger, damals das Rechnen, da waren die Datenmengen noch nicht so groß, das mechanische Rechnen erforderte aber relativ viel Zeit).

 

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© 2000 Maria Oelinger
cand. math.
Prüfungsprotokoll Letzte Änderung: 04.12.2000
address: http://www.oelinger.de/maria/schalt/protokoll.htm