Unterschiede

Hier werden die Unterschiede zwischen zwei Versionen angezeigt.

--- grundlagen_der_digitaltechnik:im_herzen_eines_computers [2020/10/26 07:13]
tfischer
+++ grundlagen_der_digitaltechnik:im_herzen_eines_computers [2022/04/05 01:21] (aktuell)
tfischer ↷ Links angepasst weil Seiten im Wiki verschoben wurden
@@ Zeile 3: / Zeile 3: @@
 ==== Einführung ====
-<imgcaption pic1|Ein Microcontroller oben ohne>{{  :Decapped_IC_Travis_Goodspeed.jpg?300|Blick in einen Mikrocontroller}}</imgcaption>
+<imgcaption pic1|Ein Microcontroller oben ohne>{{  grundlagen_der_digitaltechnik:decapped_ic_travis_goodspeed.jpg?300|Blick in einen Mikrocontroller}}</imgcaption>
 Der Kern eines Computer ist der Prozessor in dem die Befehle ausgeführt werden. Diese Zentrale Prozessoreinheit (CPU) wird auch in Microcontrollern genutzt, die um uns herum in fast jedem Gerät zu finden sind: Mobiltelefone, PKWs, Bankkarten, Waschmaschinen… Häufig sind in den Geräten sogar mehrere Microcontroller verbaut.
@@ Zeile 9: / Zeile 9: @@
 Im Microcontroller ist neben dem befehlsausführenden Microprozessor (genauer der {{wpde>Arithmetisch-logische Einheit|arithmetisch-logischen Einheit}}) auch weitere Peripherie wie Speicher, Taktgeneration, Analog-Digital-Wandler und vieles mehr verbaut. Dies macht ihn zum kompakten Werkzeug für viele Anwendungen. Betrachtet man den Microcontroller unter dem optischen Mikroskop, so ergibt sich nebenstehendes Bild (<imgref pic1>). Darin sind die verschiedenen Peripheriekomponenten zu sehen.
-~~CLEARFIX~~	<imgcaption pic2|Microcontroller unter dem Mikroskop>{{  :atmega8-hd_wiki.jpg?300|atmega8-hd_wiki.jpg}}</imgcaption>
+~~CLEARFIX~~	<imgcaption pic2|Microcontroller unter dem Mikroskop>{{  grundlagen_der_digitaltechnik:atmega8-hd_wiki.jpg?300|atmega8-hd_wiki.jpg}}</imgcaption>
-<imgcaption pic3|Microcontroller schematisch>{{  :atmega8-hd_interior.jpg?300|atmega8-hd_interior.jpg}}</imgcaption>
+<imgcaption pic3|Microcontroller schematisch>{{  grundlagen_der_digitaltechnik:atmega8-hd_interior.jpg?300|atmega8-hd_interior.jpg}}</imgcaption>
 Wir wollen uns aber nun den Aufbau des Prozessors ansehen. Der in <imgref pic2> und <imgref pic3> dargestellte Chip wurde 1990 von [[https://spectrum.ieee.org/tech-history/silicon-revolution/chip-hall-of-fame-atmel-atmega8|zwei Studenten]] entwickelt und besteht aus mehreren Zehntausend Transistoren. Dieser Chip hat den Weg zu günstigen, schnellen und dennoch leicht programmierbaren Controllern, vom Faxgerät bis in den Hobbykeller, geebnet und ist u.a. auf den Arduinoboards zu finden. Den ATmega328 - einen entfernten Nachfolger mit mehreren hunderttausend Transistoren - werden Sie in höheren Semestern kennen und programmieren lernen.
 Im Folgenden soll nun betrachtet werden, wie eine einfache Rechnung wie $y=a+b$ im Rechner abläuft.
+~~PAGEBREAK~~ ~~CLEARFIX~~
+<WRAP right>
+{{youtube>Fxv3JoS1uY8?size=543x300}}
+</WRAP>
 ~~PAGEBREAK~~ ~~CLEARFIX~~
@@ Zeile 21: / Zeile 28: @@
 <imgcaption pic4|n- und p-Kanal MOSFETs></imgcaption> \\
-{{url>https://www.falstad.com/circuit/circuitjs.html?ctz=CQAgjCAMB0l3BOJyWoVaYDsYAcuA2BAJgFZdjcEBmSgkAFlJGYeoCgAzES3cBhiGrV6YAS2IZmMSMXYAlISJ74l9MvUhRGW6dpil2AczXgs9YaJJQFZ0eLCV+giJLDwe0ZsS-7oDBHYAdztncGsxQTkQy3ACLVjsTXYGSGo4rTBHFT5I7WoAfTACyCLiYgQGAtIS2Dhi0uICwo5uXiFIQVjqTpZ0rRlonlJ7KNU8yGNTWgTlalJJScVEp1iETW1Uln0pYOHR-Y7BSZCNI5zzyYAPIQJ1HBZIPmIsQRc+AAcAWgBpAEMAHZ-AA2AB0AM4AWQA8gBlABiAFEACrsG7ULDpSosMDMBBYRjgPgA36AkEQmEIlFolTMMB3HhIOLod4gADiNPatGYPUktD4rI56KYcR5pAJ9IFRJAsJp1BFFQS4sZ6VZsuFdPlQmVYAxhLwIAAInLxLQCfMLD19XxjZDQnkkhltD5DCEwBFxGcJuwgA 600,500 noborder}}
+{{url>https://www.falstad.com/circuit/circuitjs.html?running=false&ctz=CQAgjCAMB0l3BOJyWoVaYDsYAcuA2BAJgFZdjcEBmSgkAFlJGYeoCgAzES3cBhiGrV6YAS2IZmMSMXYAlISJ74l9MvUhRGW6dpil2AczXgs9YaJJQFZ0eLCV+giJLDwe0ZsS-7oDBHYAdztncGsxQTkQy3ACLVjsTXYGSGo4rTBHFT5I7WoAfTACyCLiYgQGAtIS2Dhi0uICwo5uXiFIQVjqTpZ0rRlonlJ7KNU8yGNTWgTlalJJScVEp1iETW1Uln0pYOHR-Y7BSZCNI5zzyYAPIQJ1HBZIPmIsQRc+AAcAWgBpAEMAHZ-AA2AB0AM4AWQA8gBlABiAFEACrsG7ULDpSosMDMBBYRjgPgA36AkEQmEIlFolTMMB3HhIOLod4gADiNPatGYPUktD4rI56KYcR5pAJ9IFRJAsJp1BFFQS4sZ6VZsuFdPlQmVYAxhLwIAAInLxLQCfMLD19XxjZDQnkkhltD5DCEwBFxGcJuwgA 600,500 noborder}}
 </well></WRAP>
@@ Zeile 43: / Zeile 50: @@
 <imgcaption pic20|Simulation eines Inverters></imgcaption> \\
-{{url>https://www.falstad.com/circuit/circuitjs.html?ctz=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-MFgDCGwA8kWGgAVesVxsFrMFnMAe3rtebQA 600,500 noborder}}
+{{url>https://www.falstad.com/circuit/circuitjs.html?running=false&ctz=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-MFgDCGwA8kWGgAVesVxsFrMFnMAe3rtebQA 600,500 noborder}}
 </well></WRAP>
@@ Zeile 70: / Zeile 77: @@
 <imgcaption pic21|Simulation eines CMOS NAND-Gatters></imgcaption> \\
-{{url>https://www.falstad.com/circuit/circuitjs.html?ctz=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-6IAG95PncuD6G+nwujBBhuM2fyRqiQjITUsRoEqTQ0C06SZNkwp5AURQoCUiETCBCCoVCU61Mu2EjqkSYdNk3S9P0gxQEE0yUZGVzoU6SFTgJU59q2glIV+M7SsJWgSUi07DPOF5EJ+548J+jz3puKk6rRJjkJp-4XnehknpkMQCXMUGfoosQ0EEQA 600,500 noborder}}
+{{url>https://www.falstad.com/circuit/circuitjs.html?running=false&ctz=CQAgDOB0YzBMICMZJ3gdnQZjADjgGwCcR6IcuIArNWAFABmIWazVCWBlW7IBEKAlDBxGzVhW5dyuSvyhCUIugHdm0xIg4aALDvCr1lODoidj6BPQDmRu+ZCmBdAEp2dUygPCOINbyhUrkh6IERC4WFCiOTkMOSQNHCJzJCIOohURIRUPLikRFhQHsHp+ojykRUQMQjIEMlJKVhp6AQ6JHBYuARw4ehEXomGZVHklmP0anATkSwQkVPjCJEzHKxLo9XMYOXySzh7ZqzbB7tI8ofkpgZqDiYQHUIPBkwZEUI67WMEMQC0gmEoiY8zGDkivxAAMgimgolMRS0cn0cCoHx8BAA+u1MWBMVo+jpMVRcdAYIhcZi4NjMVg6AikBRGcY0RdvOhsUS8RkRMTSbAwKQCGjUZTqRy6QBZaihF78Yw3BrDBl6Yx4ahta7eRBETmUnnUkkoCl4xCGByITX3RXmk7yd5s26OCqOh2Lc3SDx2XDOO6eyhffRepaBxwB74+p2hzQIaOakPfS1CC3xj2UUYpxSGJ5amUom1+7jnBxYThOq4vCuycvnSTiBrVpZrevLNhWQzNnjrMy8ejSrbyLbxhJBfuhKqhGM+Rp0AAeIGrmCQ50j+ZAAEE5wvojoaMg6l61wAhLdZIpwdJ8QXkS2Oa4gACadGlDr+kVVUMWI63XzIfy0MQeEU-6IAG95PncuD6G+nwujBBhuM2fyRqiQjITUsRoEqTQ0C06SZNkwp5AURQoCUiETCBCCoVCU61Mu2EjqkSYdNk3S9P0gxQEE0yUZGVzoU6SFTgJU59q2glIV+M7SsJWgSUi07DPOF5EJ+548J+jz3puKk6rRJjkJp-4XnehknpkMQCXMUGfoosQ0EEQA 600,500 noborder}}
 </well></WRAP>
@@ Zeile 92: / Zeile 99: @@
 </well></WRAP>
-<imgcaption pic7|>{{  :cmos_nand_schematic.gif|NAND Gate in CMOS auf Chip (schematisch)}}</imgcaption>
+<imgcaption pic7|>{{  grundlagen_der_digitaltechnik:cmos_nand_schematic.gif|NAND Gate in CMOS auf Chip (schematisch)}}</imgcaption>
 </WRAP><WRAP column>
@@ Zeile 98: / Zeile 105: @@
 <imgcaption pic22|Simulation eines CMOS NAND-Gatters (Struktur ähnlich Si-Die)></imgcaption> \\
-{{url>https://www.falstad.com/circuit/circuitjs.html?ctz=CQAgDOB0YzCMI5kgJhig7BgzGAHCgGwCcxGIKArCNZWAFADmFeeI2hbKrIALHIXD0ASnzaVu7FDUkJpaCCkjUl1bJDj9KxIpWyU8ZYtii88IsX0K8pVm3MQwKy52o0ZrpFNjyEUxQgxiNmRKegB3Swk2XmsZEPpeMBM8CF4Ainx48EQAfWtcsFy4FH9eXMpC6HhC3JRi3OxE5JBUvmx5LNibRXzyov4wesrkWDAyQko-EbrZpoBZCiSpNLYOiEVlZpTFHjQ1tBzCPtrB4aq4WrgI9g5EXhsONk0em6f7mySIF6FI7Dv3oDOL92MD3l9QQlIrwOpCxBB3gxItw1mCwI9gQxRLhPmt0TkNnwINRCaE3vizO1pJSkVTLDDpD9aTjLCymW9DnAdCsKChXtCBBQpnxBesQfxBFzqYL9uKZV0ZXzxTE4vpqXFmYcqIIxWLmcCfu8SlClgjDmYzRsbhaeTbEfRFpTolESjlVA76XFKQ8Qq56AAzHn-HWHd4SRAuUYoAMikNpUXA8NwSPQaOBsVSnk-PQRkmpjmWoN3BiBiWIbll7MmZN5ob0AAeIAAtLQ4NQ4AhKHAYksQABBBvN6i8JMIEfD3sAITeBskfO+klp88yXGWepuy9ly+N4rizu6pt3NmXDMPzLuy7VZ7e4cv4YPDEbTdDVHYZp7SoA8gBVAAq1plYVT2XWlgOWMtSn5HlINuQQQLeC81y1YUGDbBAIDaTDCWkYlBybPBaGkJsSBoCclWnJ8CNaExiOIVpBGPGwB0WJtYTiVjqV9d0WNhDIONabCtkifiNRADUbn4jIICkiwRJsJtKTiBwkE2FQXHUOAPHSHQfD8AIghCLZREkwQFLYDIHAUVxrI0rQdEmfRDCCExkDMG4sMQV02lpDtpDaXzm0FHzXSbQUzMCwRH0CylQoQJtgmbD8bB-f8WJisK2lCyK-SAA 600,600 noborder}}
+{{url>https://www.falstad.com/circuit/circuitjs.html?running=false&ctz=CQAgDOB0YzCMI5kgJhig7BgzGAHCgGwCcxGIKArCNZWAFADmFeeI2hbKrIALHIXD0ASnzaVu7FDUkJpaCCkjUl1bJDj9KxIpWyU8ZYtii88IsX0K8pVm3MQwKy52o0ZrpFNjyEUxQgxiNmRKegB3Swk2XmsZEPpeMBM8CF4Ainx48EQAfWtcsFy4FH9eXMpC6HhC3JRi3OxE5JBUvmx5LNibRXzyov4wesrkWDAyQko-EbrZpoBZCiSpNLYOiEVlZpTFHjQ1tBzCPtrB4aq4WrgI9g5EXhsONk0em6f7mySIF6FI7Dv3oDOL92MD3l9QQlIrwOpCxBB3gxItw1mCwI9gQxRLhPmt0TkNnwINRCaE3vizO1pJSkVTLDDpD9aTjLCymW9DnAdCsKChXtCBBQpnxBesQfxBFzqYL9uKZV0ZXzxTE4vpqXFmYcqIIxWLmcCfu8SlClgjDmYzRsbhaeTbEfRFpTolESjlVA76XFKQ8Qq56AAzHn-HWHd4SRAuUYoAMikNpUXA8NwSPQaOBsVSnk-PQRkmpjmWoN3BiBiWIbll7MmZN5ob0AAeIAAtLQ4NQ4AhKHAYksQABBBvN6i8JMIEfD3sAITeBskfO+klp88yXGWepuy9ly+N4rizu6pt3NmXDMPzLuy7VZ7e4cv4YPDEbTdDVHYZp7SoA8gBVAAq1plYVT2XWlgOWMtSn5HlINuQQQLeC81y1YUGDbBAIDaTDCWkYlBybPBaGkJsSBoCclWnJ8CNaExiOIVpBGPGwB0WJtYTiVjqV9d0WNhDIONabCtkifiNRADUbn4jIICkiwRJsJtKTiBwkE2FQXHUOAPHSHQfD8AIghCLZREkwQFLYDIHAUVxrI0rQdEmfRDCCExkDMG4sMQV02lpDtpDaXzm0FHzXSbQUzMCwRH0CylQoQJtgmbD8bB-f8WJisK2lCyK-SAA 600,600 noborder}}
 </well>
@@ Zeile 110: / Zeile 117: @@
 <imgcaption pic24|Simulation eines Addierers></imgcaption> \\
-{{url>https://www.falstad.com/circuit/circuitjs.html?ctz=CQAgjCAMB0l3BWcMBMcUHYMGZIA4UA2ATmIxAUgpABZsAoMBCFGqsDQkbNcTqECmoJ6AGT5d2-ALTFJAgGYBDADYBnAKbVIYwWxBy9VWfKrL1WpDoCyFfhy4IZhqimgimEbNi4PaYX35XAREAd24fcGIhb0DJenDY8EIqJL8dRMi-Hil4zwiuPCoaAJAigSEkMKMooTQ8WqgEiWTXfQCqGwoaGhBpUoQevpdBd0ZmAr7Skq5++UqKcYg6ITmKMFXS4Kpqlb6eWgO1jMPNrhmp+PC94oPyk73yi-vmtJTJwl6TpM-J6QOHqU-AgUA10q9IoZWFQXM16gYuPCwNEmpl5OlUS1cq1Mcwzt1esdmk44hRQVi4foofgEU0AB6CSCrPDEQSlaR4c56EAAHQADvQGZQILIdkw+nhyL1WLyAI70ABG4CG0l+KXIKBQ2Hp4E5fSGaFWJVo3IAgoLBJR9dLCLNjdLegAhC0IEH67UIEj64rcgDCLrwSGkdBAKRF+gdIAAyoxiEgkv0UWxjMihDpxAnU4I8A1E2nFKpNNpdJn3qDcx0BGZC5YmrY9nnaOVG64xvWjpWaM3K62REA 600,500 noborder}}
+{{url>https://www.falstad.com/circuit/circuitjs.html?running=false&ctz=CQAgjCAMB0l3BWcMBMcUHYMGZIA4UA2ATmIxAUgpABZsAoMBCFGqsDQkbNcTqECmoJ6AGT5d2-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 600,500 noborder}}
 </well></WRAP>