Decode

Zuerst beschäftigen wir uns mit der Dekodierung auf Englisch “Decode“. Durch das Eintippen der Zahlen auf unserer Tastatur, welche aus 10 Bottons aufgebaut ist bestehend aus den Zahlen 0 bis 8 sowie ein Botton für das Vorzeichen, entsteht ein Binäres Signal. Dieses wird mithilfe des Dekodierens in das sogenannte Zweierkomplement umgewandelt, umso das Rechnen mit negativen Zahlen zu vereinfachen. Da wir uns mit einen 4 Bit Taschenrechner beschäftigen, behandeln wir nur die Zahlen -8 bis 7. Die Umwandlung ins Zweierkomplement kann man leicht mit den Logik Gattern realisieren. Benötigt werden folgende Gatter: 4009N HEX Inverter, 2x4075N Triple 3 Input OR, 2x4081N Quad 2 Input AND, 4071N Quad 2 Input OR, und 2x4072N Dual 4 Input OR. Die Schaltung wird im Programm LogicCircuit implementiert und anschließend praktisch auf das Steckbrett aufgebaut und anhand Leuchtdioden auf Richtigkeit überprüft.

LogicCircuit Schaltbild Decode

Für den Testaufbau der Schaltung auf dem Steckbrett werden die Bauteile der Decode-Schaltung aus dem Programm LogicCircuit benötigt. Für die Bottens 0 bis 8 werden Schalter verwendet die aus und an geschaltet werden können. Was eine Logische 1 oder 0 entspricht. Die Bauteile werden auf das Steckbrett platziert und mit Kabeln verbunden . Zur Überprüfung der Funktionsweise und der Richtigkeit werden Leuchtdioden verwendet und an den Ausgängen platziert. Die Decode Schaltung besitzt 4 Ausgänge Q0, Q1, Q2, und Q3. Wenn zum Beispiel eine 2 eingetippt wird (auf logisch 1 gesetzt wird) leuchtet lediglich die Diode am zweiten Ausgang (hier Q1) die restlichen leuchten nicht. Das entspricht einer 0010 im Zweierkomplement was eine 2 entspricht. So wird das ganze bei den anderen Zahlen überprüft um Fehler auszuschließen. Unten zeigt den Testaufbau der Decode Schaltung auf dem Steckbrett.

Steckbrettaufbau Decode