Bereich 04
Digitale Logik
Einsen, Nullen und die Entscheidungen in jedem Computer
Digitale Logik ist die Sprache der Computer. Einfache Gatter, die mit Ja oder Nein antworten, lassen sich zu Geräten kombinieren, die zählen, sich etwas merken und entscheiden.
Was du lernst
- Was binäre Signale sind: 1 und 0, an und aus
- Wie AND-, OR- und NOT-Gatter (UND, ODER, NICHT) funktionieren
- Wie man eine Wahrheitstabelle liest und aufstellt
- Wie Gatter zu Schaltungen werden, die zählen und sich etwas merken
Beispielexperimente
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Baue mit zwei Schaltern und einem AND-Gatter ein Licht, für das beide Knöpfe gedrückt sein müssen.
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Baue eine Schaltung, die eine Lampe einschaltet, wenn sich eine von zwei Türen öffnet.
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Kombiniere Gatter, um zwei Binärzahlen zu addieren.
Was du bauen kannst
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Ein Schloss mit geheimer Kombination
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Ein Binärzähler
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Eine einfache Ampelsteuerung
Diese Beispiele zeigen, welche Art von Arbeit es in diesem Bereich gibt. Die veröffentlichten Lektionen können davon abweichen.
Probiere ein kleines Modell aus
Diese kleinen Modelle laufen direkt hier in deinem Browser und funktionieren auch offline weiter, sobald die Seite geladen ist. Es sind vereinfachte Lehrmodelle, nicht die Simulations-Engine von MEKALUMI.
Logikgatter
Schalte die Eingänge ein und aus und wähle dann ein Gatter. Die Lampe zeigt den Ausgang.
- Ausgang
- Lampe aus (0)
AND (UND): Die Lampe leuchtet nur, wenn A und B beide 1 sind.
| A | B | Ausgang |
|---|---|---|
| 0 | 0 | 0 |
| 0 | 1 | 0 |
| 1 | 0 | 0 |
| 1 | 1 | 1 |
Logikgatter folgen exakten Regeln, deshalb verhält sich dieses Modell wie echte Digitallogik.
Was die Simulation vereinfacht
- In den meisten Lektionen schalten Signale sofort um, während echte Chips dafür eine winzige Zeitspanne brauchen.
- Elektrische Details wie Stromverbrauch und Störungen werden meist weggelassen.
Jede Simulation vereinfacht die Wirklichkeit. Zu wissen, auf welche Weise sie das tut, gehört zum Lernen von Technik dazu.
Bezüge zu Schulfächern
Mathematik (Binärzahlen), Informatik, Elektronik
Verbindungen zu anderen Bereichen
Die digitale Logik verbindet Stromkreise mit Automatisierung, Programmierung und Robotik.
Gut zu wissen
Jeder Computer und jedes Smartphone enthält Milliarden winziger Schalter, die wie Logikgatter arbeiten.