Ich suche einen Schaltplan für einen Taschenrechnern, aber nur aus AND- OR- NOT- NAND- NOR- usw. Gattern. Ich möchte diese Schaltung nicht nachbauen, sondern vielmehr identifizieren um zu sehen, wie ein Taschenrechner intern funktioniert. Die Eingabe und Ausgabe sollten binär sein (Binär zu Dezimal-Wandler darf natürlich gerne drin sein). Kennt jemand einen Schaltplan dazu?
So ein Projekt ist eine kleine Uebung im Fach Digitaltechnik.
Such mal nach Halbaddierer. Das wäre schon mal ein nicht ganz unwesentlicher Grundbaustein.
daher hätte ich gerne einen schaltplan, um mich da mal reinzufuchsen. habe schon etwas mit µCs gearbeitet, aber mit den echten Gattern noch nicht so viel.
Es ist mit sicherheit ein sehr sehr großer schaltplan. Welche funktionen soll er denn haben ? Addition ? Subtraktion? Welche Bit-Breite ? 8 Bit ? 16 Bit ? Wenn ich deiner Frage nach urteilen darf, macht es so den Eindruck, als hättest du noch nicht sooooo viel mit "Binärtechnik" am Hut. Es ist kein Wochenendprojekt, einen solchen taschenrechner aufzubauen. außerdem: wie willst dass dir ein Binär-dezimalwandler Dezimalzahlen nur mithilfe von einsen und nullen herausgibt ?! ... und du bräuchtest mit sicherheit noch ein paar RS-Flipflops ;) MFG, Jakov
> Ich suche einen Schaltplan für einen Taschenrechnern, aber nur aus AND- > OR- NOT- NAND- NOR- usw. Gattern i4004 wurde mal in Taschenrechnern verbaut http://tams-www.informatik.uni-hamburg.de/applets/hades/webdemos/80-mcs4/io/input.html mit dem passenden Programm. http://www.intel.com/Assets/PDF/General/4004_schematic.pdf
Obi Wan schrieb: > daher hätte ich gerne einen schaltplan, um mich da mal reinzufuchsen. Ist bei dir das Internet kaputt? http://de.wikipedia.org/wiki/Halbaddierer Und dann spezifizier erstmal deinen Taschenrechner ;-)
@ Jakov K. Er sollte addition und subtraktion, evtl auch multiplikation und division können. Dass es ein großer schaltplan wird ist mir schon klar und es ist auch kein wochenendprojekt :D 8 Bit wären ok, 16 bit natürlich noch besser, mehr aber auch nciht, sonst wird es ZU unübersichtlich. Es stimmt, mit binärtechnik kenne ich nur die grundlagen, also die funktion der einzelnen gatter und wie man binäre zahlen addiert, subtrahiert, multipliziert und dividiert. natürlich auch wie man dezimale in binäre zahlen umwandelt. Mit RS-Flipflops kenne ich mich auch aus, die gehören meiner meinung nach auch zu den Gattern, denn die sind ja auch aus 2 NAND-Gattern aufgebaut (oder?) @ Werner Diese Schaltung kenne ich bereits, ich meine das nur etwas größer.
Wenn das wirklich halbwegs ernst gemeint ist, dann spar dir jeden Gedanken an parallele Arbeitsweise für FPGAs auf und konzipiere das bitseriell. Und überleg, ob du wirklich auch alle speichernden Elemente mit NAND/NOR aufbauen willst. Wenn die Wand für den Schaltplan gross genug ist kannst du zwar Add/Sub/Mul rein kombinatorisch machen, aber bei Divisionen sieht man das eher selten.
A. K. schrieb: > Wenn das wirklich halbwegs ernst gemeint ist, dann spar dir jeden > Gedanken an parallele Arbeitsweise für FPGAs auf und konzipiere das > bitseriell. Es ist ernst gemeint :D Wie meinst du das mit FPGA? (Sorry, noch anfänger)
Obi Wan schrieb: > Wie meinst du das mit FPGA? (Sorry, noch anfänger) Im Umgang mit dem Web auch? Klick einfach mal auf den Begriff drauf.
Obi Wan schrieb: > Er sollte addition und subtraktion, evtl auch multiplikation und > division können. > Dass es ein großer schaltplan wird ist mir schon klar und es ist auch > kein wochenendprojekt :D > 8 Bit wären ok, 16 bit natürlich noch besser, mehr aber auch nciht, > sonst wird es ZU unübersichtlich. > Es stimmt, mit binärtechnik kenne ich nur die grundlagen, also die > funktion der einzelnen gatter und wie man binäre zahlen addiert, > subtrahiert, multipliziert und dividiert. natürlich auch wie man > dezimale in binäre zahlen umwandelt. > Mit RS-Flipflops kenne ich mich auch aus, die gehören meiner meinung > nach auch zu den Gattern, denn die sind ja auch aus 2 NAND-Gattern > aufgebaut (oder?) Dann hast du ja alles, um selbst so einen Schaltplan zu zeichnen. Üblicherweise macht man für sowas zuerst ein Blockschaltbild aus Registern (Flipflops) und Logikblöcken (Addierer, Subtrahierer, ...). Die Umwandlung hin zu Logikblöcken und später sogar Transistoren ist dann reines Handwerk bwz. wird von einer Software übernommen. Aus diesem Grund willst du das Schaltbild nicht auf Gatter- oder Transistorebene ansehen wollen, das ist weder übersichtlich noch aussagekräftig, und aufgrund des rein mechanischen Übergangs von Logikblöcken zu Gatter- oder Transistoren, auch nicht informativer als das Blockschaltbild.
Hier gibt es sehr viel Information zu Taschen- und Tischrechnern: http://www.cs.ubc.ca/~hilpert/eec/index.html Schaltpläne auf Gatterebene findest du am ehesten bei den Tischrechnern, da die auf der Webseite beschriebenen Taschenrechner alle mit LSI-Chips bestückt sind. Unter den Tischrechnern http://www.cs.ubc.ca/~hilpert/eec/calcs/deskTechSum.html suchst du dir einen aus, wo die Logic-Technology nur DIS oder SSI (kein MSI oder gar LSI) und die Memory-Technology DIS* oder MSI* ist, bspw. den Facit 1123: http://www.cs.ubc.ca/~hilpert/eec/calctd/Facit1123/index.html Jetzt besorgst du dir noch einen Sack voll TTL-ICs und los kann's gehen ;-)
Man wuerde so ein Projekt mit einer ALU beginnen. Nicht, um damit zu bauen, aber um sie zu verstehen. Siehe zB das Schema und die Erklaerungen zu 74LS181. http://www.ti.com/product/sn74ls181 So eine Einheit kann vieles. Heutzutage kann man sie als Bulding Block in ein FPGA uebertragen.
Obi Wan schrieb: > Ich suche einen Schaltplan für einen Taschenrechnern, aber nur aus AND- > OR- NOT- NAND- NOR- usw. Gattern. Dann benutze Google, dazu ist es ja da. Es wird keiner für Dich sowas verrücktes suchen, falls es das überhaupt geben sollte. Oder gar selber zeichnen. Grundschaltungen für Addierer findest Du in alten Datenblättern von TTL-ICs. Multiplizierer Schaltungen dürften kaum zu finden sein. Ich würds emulieren (Schieben+Addieren als Schleife). Peter
Peter Dannegger schrieb: > Multiplizierer Schaltungen dürften kaum zu finden sein. Problemlos. Nach "wallace tree" suchen. Übersicht: http://www.fpga-guru.com/multipli.htm
Hier findest du Schaltplaene: http://klabs.org/history/ech/agc_schematics/index.htm Mit dem Teil sind die Amis zum Mond geflogen. Konnte auch nicht viel mehr als ein Taschenrechner.
Mathematisch gesehen als Tetrade addiert man z.B.
25= 0010 0101
+14= 0001 0100
------------------
0011 1001 = 39
===================
Ein Beispiel zum Rechnen hast Du jetzt. Nun brauchst Du bloß noch eine
etwas größere Tasche für Deine Logikgatter/ Halbadder.
> sondern vielmehr identifizieren um zu sehen, wie ein > Taschenrechner intern funktioniert. Das wirst du damit nicht identifizieren können. Denn selbst wenn du einen kompletten Taschenrechner findest, der tatsächlich diskret aus einzelnen Gattern aufgebaut ist, dann hilft dir ein mindestens DIN A -8 (jawohl, kein Fehler, MINUS 8) Blatt Papier, welches mit 5 Millimeter großen Gattern gespickt ist mit Sicherheit nicht, den zu verstehen. Beschäftige dich lieber damit, wie ein Halbaddierer bzw. Volladdierer funktioniert und beschränke dich erst mal darauf, 2 Stück 4 Bit Zahlen zu addieren, wobei die Zahlen in Form von Schaltern auf den 2 mal 4 Eingangsleitungen (also binär) vorliegen und das Ergebnis mittles 5 LED (also ebenfalls binär) angezeigt wird. Von einem Taschenrechner ist das noch weit entfernt, aber wenn du das verstanden hast, bist du zumindest mal einen kleinen Schritt in die richtige Richtung unterwegs. (Das ganze 'Projekt' Taschenrechner mittels Gatter ist schwachsinnig. Wenn du deine Hausaufgaben in Form von einfachen Grundschaltungen gemacht hättest, wüsstest du das. Das ist wie der Versuch, ein 6-Gang Getriebe zu verstehen, indem man sich die Atome im Kristallgitter ansieht. Vor lauter Atomen siehst du die größeren Strukturen nicht mehr.
Karl Heinz Buchegger schrieb: > ein mindestens DIN A -8 (jawohl, kein Fehler, MINUS 8) Blatt Papier, > welches mit 5 Millimeter großen Gattern gespickt Sachte. Taschenrechner sind keine Supercomputer. Da er ausserdem binär rechnen will und es primär um den Rechenvorgang geht, nicht um die Interaktion, ist der Aufwand nicht ganz so gross. Weil man problemlos bitseriell arbeiten kann.
Den Weg zum Schaltplan kann man sicher abkürzen. Vor ca. 40 Jahren gab es in der Funkschau einen Tischrechner zum Nachbauen. Der hatte nur TTL-Gatter. Also ab in die Uni-Bibliothek und die alten "Funkschau"-Jahresverzeichnisse durchackern um das Heft(e) zu finden.
> Funkschau einen Tischrechner Wer nicht googelt ist nur zu faul zum suchen. Es gibt Säcke von Hinweisen. Wenn TS Obi das Grundprinzip nicht findet, http://de.wikipedia.org/wiki/Halbaddierer braucht er auch keine weiterne Pläne. Mein erster Rechner waren 2 dicke Ordner mit verblichenen Plänen A0.
Ein Halbaddierer hilft dem Fragesteller nicht. Er braucht einen kompletten Schaltplan zum Nachbauen. Sonst wird das nichts.
Es gibt in den Tiefen des Webs Seiten über russische Taschenrechner und deren Chips. Ich meine, da auch das Innenleben eines solchen Käfers auf Gatterebene gesehen zu haben. Links habe ich leider keine parat, aber vielleicht hilft es dem OP, seine Suche zu kanalisieren. Gruß, Bernhard
Obi Wan schrieb: > Ich möchte diese Schaltung nicht > nachbauen, sondern vielmehr identifizieren um zu sehen, wie ein > Taschenrechner intern funktioniert.
dd schrieb: > Obi Wan schrieb: >> Ich möchte diese Schaltung nicht >> nachbauen, sondern vielmehr identifizieren um zu sehen, wie ein >> Taschenrechner intern funktioniert. Da wird ihm eine Schaltplan allein kaum helfen, wenn nicht IC für IC erklärt wird was dieser oder jener Teil macht. Diese Info wird er eher in der erwähnten Funkschau-Schaltung finden.
Hm das ist in etwa als würdest du sagen mich interessiert Antriebstechnik und das erste was du dir vornimmst ist ein Raketenantrieb. Jakov K. schrieb: > FPGA's wären da eine schöne Sache um einzusteigen ;) Definitiv nicht.. wer noch nicht viel Ahnung von Digitaltechnik hat sollte es dringend unterlassen mit FPGA's einzusteigen. Mach zuerst einfach Übungen, schaue dir mal an, was so alles mit Digitaltechnik gemacht werden kann (explizit mit den verschiedenen Gattern), schau dir mal die Funktionsweise eines Karnaugh-Veitch Diagrammes an (fast das wichtigste) und vor allem empfehle ich dir die Artikel auf Elektronik-Kompendium (speziell die zu FlipFlops und dergleichen), die sind m.M.n. sehr verständlich geschrieben. Gruss Gordon
Obi Wan schrieb: > Ich suche einen Schaltplan für einen Taschenrechnern, aber nur aus AND- > OR- NOT- NAND- NOR- usw. Gattern. In den siebziger Jahren gab es in der Funkschau eine Bauanleitung für einen Vierspezies-Rechner aus TTL-Bausteinen. Da in den damaligen TTL-Datenblättern auch die Innenschaltung abgebildet war, brauchst Du beides nur zu kombinieren und Du bekommst einen Schaltplan nur aus Gattern, der sicherlich einige Quadratmeter gross ist. Gruss Harald
PS: Ich hatte über ein Jahr lang Digitaltechnik(ca. 120 Lektionen) und so ein Taschenrechner wäre trotzdem eine riesige Herausforderung. Machbar aber unglaublich fordernd. Vor allem noch mit Multiplikation und Division, ich glaube das kannst du dir gleich mal rausstreichen aus deinem Pflichtenheft. Gruss Gordon
Helmut Lenzen schrieb: > Hier findest du Schaltplaene: > > http://klabs.org/history/ech/agc_schematics/index.htm > > Mit dem Teil sind die Amis zum Mond geflogen. Ich dachte, die hatten schon einen HP35. :-) Gruss Harald
Harald Wilhelms schrieb: > Ich dachte, die hatten schon einen HP35. :-) Noe hatten die noch nicht. Alles schoen mit NOR Gates aufgebaut. Mit den Plaenen die Funktion der Schaltung rausfinden wuerde ich mir nicht antun. Der TO soll sich einen 74xx83 oder 74xx283 Volladdierer besorgen und damit mal rumspielen. Alles andere bringt herzlich wenig. Auch sind die meisten Taschenrechner nicht als hart verdrahtete Logikschaltung aufgebaut sondern in einen uC einprogrammiert. Und dann sind Multiplikation und Division nur reine Software.
Helmut Lenzen schrieb: > Der TO soll sich einen 74xx83 oder 74xx283 Volladdierer besorgen und > damit mal rumspielen. Die Theorie solcher Volladdierer (und anderer Logikschaltungen) und deren Aufbau aus Logikgattern wird m.E. gut von Tietze/Schenk erklärt. (jedenfalls in meiner, schon etwas älteren Ausgabe.) Gruss Harald
Harald Wilhelms schrieb: > (jedenfalls in meiner, schon etwas älteren Ausgabe.) Stimmt, so eine alte Ausgabe habe ich auch noch.
gordon51freeman schrieb: > PS: Ich hatte über ein Jahr lang Digitaltechnik(ca. 120 Lektionen) und > so ein Taschenrechner wäre trotzdem eine riesige Herausforderung. > Machbar aber unglaublich fordernd. > > Vor allem noch mit Multiplikation und Division, ich glaube das kannst du > dir gleich mal rausstreichen aus deinem Pflichtenheft. Witzigerweise konnten schon viele mechanische Rechenmaschinen neben Addition und Subtraktion auch halbautomatische Multiplikation und Divi- sion. Die besseren führten alle vier Grundrechenarten vollautomatisch aus und berechneten halbautomatisch Quadradwurzeln. Die noch besseren machten sogar die Wurzelberechnung vollautomatisch. Da auch die meisten elektronischen Taschenrechner in Dezimalsystem (BCD) rechnen, konnten die vorhandenen Rechenverfahren fast direkt übernommen werden, wobei die Realisierung in Elektronik (selbst wenn man nur Gatter und Schieberegister zur Verfügung hat) wesentlich leichter ist als in Mechanik. Wer schon einmal eine mechanische Rechenmaschine benutzt hat und zusätz- lich ein wenig Ahnung von Digitaltechnik hat, wird mit den in meinem obigen Beitrag verlinkten Blockdiagrammen und Schaltplänen ziemlich schnell zurechtkommen, auch wenn die Vielzahl der verwendeten ICs (beim Facit 1123 immerhin fast 150) zunächst etwas abschrecken mag. Auch die Simulationen zeigen einiges von der Funktionsweise der Rechner. Dazu ist es aber von Vorteil, wenn man das grobe Funktionsprinzip schon verstanden hat.
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