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Z1 - ODER Schaltung


Es soll hier demonstriert werden, wie z.B. die ODER-Operation in der Z1, eine grundlegende Operation im Rechenmaschinenbau, durchgeführt wurde. Zur ODER-Schaltung werden zwei Eingangswerter X1 und X2 benötigt. Sie sehen oben dazu v.l.n.r. die Schaltgleichung, das Schaltsymbol (Gatter), die Schalttabelle (Logische Werte) und das Äquivalent einer elektrischen Schaltung.



Die Ausgangsposition ist: X1= 0 und X2=0, der Takt (grün) steht auf 0 und das Ergebnis (gelb) ist 0..



X1 und X1 sind die beiden blauen Schieber, die hier auf den Positionen 0 stehen.. Rechts ist der Schieber für den Takt (grün) zu sehen. Bei einer elektrischen Schaltung heißt dies, daß der Strom eingeschaltet wird. Bewegen des Schiebers TAKT heißt, daß Strom eingeschaltet wird. . Links ist der gelbe Schieber, der das Resultat anzeigt, d.h. abhängig von X1 und X2 und der Bewegung des Schiebers TAKT bewegt sich dieser gelbe Resultatschieber von 0 auf 1 oder nicht.

Wahrheitstabelle ODER
X1       X2       Y
0         0         0
0         1         0
1         0         0
1         0         1

Der TAKT ist von 0 auf 1 gegangen, aber das Resultat bleibt auf 0, denn X1=0 und X2 = 0.

Jetzt setzen wir X2=1 und wiederholen den obigen Vorgang.

Der TAKT ist von 0 auf 1 gegangen und das Resultat geht auf 1.

Das ist nur ein Gatter, nämlich das ODER-Gatter. Diese mechanischen Gatter müssen genau wie die elektrischen Gatter zu komplexen Schaltungen zusammengebaut werden, um z.B. Addieren zu können.


Z1 - UND Schaltung

Es soll hier demonstriert werden, wie die UND-Operation in der Z1, eine grundlegende Operation im Rechenmaschinenbau, durchgeführt wurde. Zur UND-Schaltung werden zwei Eingangswerter X1 und X2 benötigt. Sie sehen oben dazu v.l.n.r. die Schaltgleichung, das Schaltsymbol (Gatter), die Schalttabelle (Logische Werte) und das Äquivalent einer elektrischen Schaltung. Die Vorhensdweise ist analog zu der Z1-ODER Schaltung.

Wahrheitstabelle UND

X1       X2      Y
0         0         0
0         1         0
1         0         0
1         0         1


Die Ausgangsposition ist: X1= 0 und X2=0, der Takt (grün) steht auf 0 und das Ergebnis (gelb) ist 0..
Gleitkommarechenwerk der Z1
Wie kann man mit Blechen rechnen?

Schaut man sich die Technologie der Z1 an, dann sieht man Tausende Bleche.

Immer wieder rätseln Fachleute, aber auch Informatikwissenschaftler, wie die Z1 Boolesche Operationen durchführen konnte, da dies nur durch Bleche geschah? Boolesche Operationen sind grundlegend für moderne Computer.  Konrad Zuse kannte die Boolesche Logik nicht und hat Teilbereiche davon neu erfunden und nannte es Schaltalgebra.

Wir demonstrieren hier die logischen Schaltungen NICHT, ODER und UND, die u.a Grundschaltungen eines jeden Computers sind.

Z1-NEG (Negation)


Rechts oben ist ist der elektrische Schaltkreis für eine Negation zu sehen.. Der Schalter ist geschlossen (0) und die Lampe brennt (1).. Wird der Schalter auf 1 gesetzt, denn erlischt die Lampe (0). Die Schalttabelle oben zeigt die Wahrheitswerte für die logische Operation der Negation. Auch sind oben das Schaltsymbol und die Schaltgleichung gezeigt.

Aber wie arbeitet der einfache Schalter (Negation) bei der Z1?

Sie sehen oben drei Bleche, hier mit Plastikteilen realisiert, in den drei Farben blau, gelb und grün.

Grün: Der Taktgeber. Mit dem Taktgeber wird die logische Operation durchgeführt, dies entspricht dem Einschalten des elektrischen Stromes.

Blau: Der Eingangswert  X mit 0 oder 1.

Gelb: Das Ergebnis Y abhängig vom Eingangswert.

Wahrheitstabelle Negation
X1       X2      Y
0          .         1
1          .         0