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Akku/PC
Ein 8-Bit-Register, das vom Bus lesen und schreiben kann, das 1 addieren und subtrahieren kann, das von Hand und über Steuerleitungen bedient werden kann, bildet sowohl das Rechenwerk (Akku als Rest der Alu) als auch den Programmzähler (PC, Program Counter) des Bonsai-Computers.
Die Simulation entspricht weitestgehend der real gebauten Platine.
Tests
- Steuerleitung /enable auf 0 bringt den Baustein zum Schreiben auf den Bus. Gleichzeitig leuchtet die rote enableLED auf. Sie ist rot, weil es zu einem Konflikt mit einem anderen schreibenden Busteilnehmer kommen könnte.
- Taste up links unten bringt die gelbe upLED zum Leuchten. Erst das Loslassen der Taste (in der Simulation der nächste Klick) bewirkt das Verlöschen der LED und ein Hochzählen des Registerinhalts. Der Zähler reagiert also auf eine fallende Flanke.
- Taste down in der Mitte unten reagiert analog. Was passiert, wenn man bei einem Registerinhalt von 0 1 subtrahiert?
- Die Steuersignale /up und /down bewirken das Gleiche wie die Tasten. Über sie kann später das Steuerwerk Einfluss nehmen.
- Hält man die Shift-Taste gedrückt, so lässt sich das /enable-Signal auf den hochohmigen Zustand bringen. Man beobachtet, dass in diesem Fall der Baustein weiter auf den Bus schreibt. Das kommt daher, dass der Eingang /enable1 links unten auf einer schwachen Null (L) liegt. Eine schwache Null bedeutet, dass der Eingang über einen Widerstand mit dem Null-Pegel verbunden ist und von einer 'starken' 1 überschrieben werden kann.
- Nachdem das Schreiben beendet wurde kann das Lesen vom Bus getestet werden. Hier ermöglicht die Simulation problemlos Busbelegungen vorzugeben. Die Anzeigen lassen sich leicht von dezimaler in hexadezimale oder binäre Darstellung umschalten.
Experimente zum Registertransfer mit drei Akku-Platinen
Webstart von RegistertransferAkkuPc.hds
Dokumentation der Module zu Akku/PC
Die folgenden Details können in einem ersten Zugriff übergangen werden.
Toggle-FlipFlop mit asynchronem Set und Reset
Die Schaltung ist von der Innenschaltung des 74LS76-Bausteins 'abgekupfert'. Sie lässt sich sicherlich auch systematisch aus einem Master-Slave-FlipFlop ableiten.
Test des Toggle-FlipFlop-Moduls
Webstart von test_tffrs.hds,
tffrs.sym
74LS193 Synchronous 4-Bit Binary Counter with Dual Clock
Webstart von 74LS193.hds,
74LS193.sym
Test des 74LS193_Makros
3-fach-Nand mit FETs
5-fach-Nand
Umschalter mit RS-FF
In der realen Hardware sind die up- und down - Tasten folgendermaßen entprellt.
Webstart von umschalterRSFF2.hds
Akku/PC
Webstart von akkupc.hds
Links
- AkkuPC-Modul - Bonsai-Computer
- 74LS193