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grundlagen_der_digitaltechnik:0._hilfsmittel [2020/10/12 14:34] – tfischergrundlagen_der_digitaltechnik:0._hilfsmittel [2023/09/19 22:58] (aktuell) – mexleadmin
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-====== 0. Hilfsmittel ======+====== 0 Hilfsmittel ======
  
 ===== 0.1 Digital ===== ===== 0.1 Digital =====
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 === Ziele === === Ziele ===
 Nach dieser Lektion sollten Sie: Nach dieser Lektion sollten Sie:
-  - in TINA TI die verschiedenen Komponentenleisten kennen, +  - in Digital die verschiedenen Komponentenleisten kennen, 
-  - Komponenten und deren Beschreibung einfügen und drehen können, +  - Komponenten einfügen, 
   - Werte von Komponenten bearbeiten können,   - Werte von Komponenten bearbeiten können,
   - Verbindungen ziehen können.   - Verbindungen ziehen können.
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 </WRAP> </WRAP>
 <WRAP> <WRAP>
-=== Schritt-für-Schritt 1: ===+=== Schritt-für-Schritt 1: Der erste Blick ===
 <WRAP right> <WRAP right>
 <imgcaption BildNr1 | Elemente des Programms Digital> <imgcaption BildNr1 | Elemente des Programms Digital>
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 </imgcaption> </imgcaption>
 </WRAP> </WRAP>
-  
  
   - Öffnen Sie das Programm durch Doppelklick auf ''Digital.exe''    - Öffnen Sie das Programm durch Doppelklick auf ''Digital.exe'' 
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     -  Testausführung     -  Testausführung
   - Unter der Menuleiste befindet sich der Arbeitsbereich, welcher ein Raster an grauen Punkten darstellt.   - Unter der Menuleiste befindet sich der Arbeitsbereich, welcher ein Raster an grauen Punkten darstellt.
-  - Als erste Schaltung soll ein Eingang und ein Ausgang angelegt werden + 
-    - Gehen Sie dazu auf ''Bauteile''. Dort sind alle notwendigen Komponenten zu finden. Wir benötigen zunächst nur Inputs/Outputs. Diese befinden sich unter ''IO''. Wählen Sie zunächst ''Eingang''+~~PAGEBREAK~~ ~~CLEARFIX~~ 
 +=== Schritt-für-Schritt 2: Eingang und Ausgang anlegen === 
 + 
 +Als erste Schaltung soll ein Eingang und ein Ausgang angelegt werden 
 +    - <WRAP right><imgcaption BildNr2 | Eingang und Ausgang verbunden>{{grundlagen_der_digitaltechnik:digital_einfachsteschaltung.jpg?600}}</imgcaption></WRAP> Gehen Sie dazu auf ''Bauteile''. Dort sind alle notwendigen Komponenten zu finden. Wir benötigen zunächst nur Inputs/Outputs. Diese befinden sich unter ''IO''. Wählen Sie zunächst ''Eingang'' 
     - Danach sehen Sie die Komponente mit einem mint-farbenen Kreis markiert. Mint-farbig umkreiste Elemente sind im Programm Digital immer zum verschieben markiert. Klicken Sie auf eine beliebige Position im Arbeitsbereich      - Danach sehen Sie die Komponente mit einem mint-farbenen Kreis markiert. Mint-farbig umkreiste Elemente sind im Programm Digital immer zum verschieben markiert. Klicken Sie auf eine beliebige Position im Arbeitsbereich 
     - Fügen Sie danach einen ''Ausgang'' rechts neben dem Eingang ein. Hier soll eine andere Variante dazu vorgestellt werden. Klicken Sie dazu auf ''Ansicht >> Baumansicht der Bauteile'' (oder ''F5''). Es wird dann links eine Spalte mit den verschiedenen Bauteilen dargestellt. In dieser liegt unter ''IO'' der Ausgang. Diese kann durch Drag und Drop in den Arbeitsbereich eingefügt werden.     - Fügen Sie danach einen ''Ausgang'' rechts neben dem Eingang ein. Hier soll eine andere Variante dazu vorgestellt werden. Klicken Sie dazu auf ''Ansicht >> Baumansicht der Bauteile'' (oder ''F5''). Es wird dann links eine Spalte mit den verschiedenen Bauteilen dargestellt. In dieser liegt unter ''IO'' der Ausgang. Diese kann durch Drag und Drop in den Arbeitsbereich eingefügt werden.
-    - Beide Komponenten können mit einer Leitung verbunden werden. Eine Leitung kann von jedem Rasterpunkt durch Linksklick gestartet und durch ''Esc'' beendet werden. Eine Leitung kann auch bei einem Ausgang (roter Punkt an einer Komponente: <fc #ff0000>•</fc> ) oder einem Eingang (roter Punkt an einer Komponente: <fc #0000ff>•</fc> ) starten oder enden. +    - Beide Komponenten können mit einer Leitung verbunden werden. Eine Leitung kann von jedem Rasterpunkt durch Linksklick gestartet und durch ''Esc'' beendet werden. Eine Leitung kann auch bei einem Ausgang (roter Punkt an einer Komponente: <fc #ff0000>•</fc> ) oder einem Eingang (roter Punkt an einer Komponente: <fc #0000ff>•</fc> ) starten oder enden.  
-    - Damit ist bereits die erste einfache Schaltung erstellt. Die Schaltung kann mit Druck auf das Start-Icon ''►'' kann die Schaltung aktiviert werden. Falls Sie die Verbindung vergessen haben, oder ein anderer Fehler vorliegt, so erscheint eine Fehlermeldung. Nach bestätigen dieses Fehlers wird die fehlerhafte Komponente rot markiert. +    - Damit ist bereits die erste einfache Schaltung erstellt (siehe <imgref BildNr2>). Die Schaltung kann mit Druck auf das Start-Icon ''►'' kann die Schaltung aktiviert werden. Falls Sie die Verbindung vergessen haben, oder ein anderer Fehler vorliegt, so erscheint eine Fehlermeldung. Nach bestätigen dieses Fehlers wird die fehlerhafte Komponente rot markiert. 
     - Bei einer gestarteten Schaltung können Eingabe-Komponenten betätigt werden. Vorhandene andere Komponenten werden dann auch aktiv. Sie sollten dies über einen Druck auf die Eingabe testen. Stoppen Sie danach die Simulation mit Druck auf das Stop-Icon ''■'' (Stoppen durch ''►'' ist ebenso möglich). Die Schaltung kann nun wieder bearbeitet werden.     - Bei einer gestarteten Schaltung können Eingabe-Komponenten betätigt werden. Vorhandene andere Komponenten werden dann auch aktiv. Sie sollten dies über einen Druck auf die Eingabe testen. Stoppen Sie danach die Simulation mit Druck auf das Stop-Icon ''■'' (Stoppen durch ''►'' ist ebenso möglich). Die Schaltung kann nun wieder bearbeitet werden.
-  - Eigenschaften ändern und Schaltung erweitern + 
-    - Die vorherige Schaltung wird nun weiter ausgebaut. Ziel soll nun eine Schaltung Ein- und Ausgabe von 8 Bit sein. Wie ein Bit/Byte definiert ist, wird im Kapitel [[Zahlensysteme]] gezeigt. Die triviale Lösung wäre die vorhandene Schaltung mit ''<Strg>+<A>'', ''<Strg>+<C>'', ''<Strg>+<V>'' zu vervielfältigen. Hier soll aber eine andere Variante vorgestellt werden, welche die 8-Bit durch einen Datenbus transportiert. Als Datenbus bezeichnet man zusammengehörende Leitungen.  +~~PAGEBREAK~~ ~~CLEARFIX~~ 
-    - Hierzu kann mit einem Rechtsklick auf den Eingang dessen Eigenschaften geändert werden. Hier sollen nun die Anzahl der ''Daten-Bits'' auf 8 erhöht werden und die ''Bezeichnung'' auf ''A''. Die Änderungen müssen mit ''OK'' bestätigt werden.+=== Schritt-für-Schritt 3: Eigenschaften ändern und Schaltung erweitern === 
 + 
 +    - <WRAP right><imgcaption BildNr3 | Schaltung mit 8 Bit Bus>{{grundlagen_der_digitaltechnik:digital_eigenschaften.jpg?600}}</imgcaption></WRAP> Die vorherige Schaltung wird nun weiter ausgebaut. Ziel soll nun eine Schaltung Ein- und Ausgabe von 8 Bit sein. Wie ein Bit/Byte definiert ist, wird im Kapitel [[Zahlensysteme]] gezeigt. Die triviale Lösung wäre die vorhandene Schaltung mit ''<Strg>+<A>'', ''<Strg>+<C>'', ''<Strg>+<V>'' zu vervielfältigen. Hier soll aber eine andere Variante vorgestellt werden, welche die 8-Bit durch einen Datenbus transportiert. Als Datenbus bezeichnet man zusammengehörende Leitungen.  
 +    - Hierzu kann mit einem Rechtsklick auf den Eingang dessen Eigenschaften geändert werden. Hier sollen nun die Anzahl der ''Daten-Bits'' auf 8 erhöht werden und die ''Bezeichnung'' auf ''A''. Die Änderungen müssen mit ''OK'' bestätigt werden. 
     - Wird nun die Schaltung gestartet so erscheint die etwas kryptische Fehlermeldung: ''Es werden 1 Bits benötigt, jedoch wurden 8 Bits gefunden. Betroffen sind: Leitung out''. Markiert sind danach die Verbindungsleitung und der Ausgang. Wir haben hier vergessen den Ausgang auf 8 Bit zu setzen...      - Wird nun die Schaltung gestartet so erscheint die etwas kryptische Fehlermeldung: ''Es werden 1 Bits benötigt, jedoch wurden 8 Bits gefunden. Betroffen sind: Leitung out''. Markiert sind danach die Verbindungsleitung und der Ausgang. Wir haben hier vergessen den Ausgang auf 8 Bit zu setzen... 
     - Um dies zu lösen, soll auch hier nicht die triviale Variante (Rechtsklick >> Ändern) beschrieben werden, sondern eine etwas andere Möglichkeit:     - Um dies zu lösen, soll auch hier nicht die triviale Variante (Rechtsklick >> Ändern) beschrieben werden, sondern eine etwas andere Möglichkeit:
       - mit ''<Strg>+<A>'' alles markieren       - mit ''<Strg>+<A>'' alles markieren
       - Rechtsklick        - Rechtsklick 
-      - ''Daten-Bits'' ändern. Diese Option ist zwar ausgegraut, da die Komponenten dort unterschiedliche Werte haben. Durch ein Klick auf die Box ''□''' neben Daten-Bits kann die Option geändert werden. +      - ''Daten-Bits'' ändern. Diese Option ist zwar ausgegraut, da die Komponenten dort unterschiedliche Werte haben. Durch ein Klick auf die Box ''□'' neben Daten-Bits kann die Option geändert werden. 
-      -  +    - Wird nun die Schaltung gestartet, erscheint eine 0 über Eingang, Leitung und Ausgang (siehe <imgref BildNr3>). 
 +    - Ein (Links)Klick auf den Eingang ändert nun nicht mehr direkt den Wert, sondern öffnet ein Eingabefenster. In diesem können Zahlen als Dezimalwert (''10''), als Binärwert (''0b10''), als Hexadezimalwert (''0x10'') oder als Oktalwert (''010'') eingegeben werden. Mit Druck auf Zeilenumbruch (''<↵>'') wird der Wert übernommen und das Eingangsfenster geschlossen. Mit Klick auf Umschalt + Zeilenumbruch (''<↑><↵>'') wird nur der Wert übernommen. Die Cursortasten hoch/herunter ermöglichen ein Hoch-/Herunterzählen des angezeigten Wertes.
  
 </WRAP> </WRAP>
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 <WRAP help> <WRAP help>
 === Aufgaben === === Aufgaben ===
-  - Bauen Sie die Schaltung aus dem Video in TINA TI nach +  - Ermitteln Sie die Hexadezimalwerte für 070, 64, 0b01100110. 
-  - Ändern Sie zusätzlich folgende Werte: +  - Ändern Sie die Ausgabe in Dezimalwertanzeige um und ermitteln Sie die Dezimalwerte für 064, 0x70 und 0b10011001.
-    - Ausgabewert der Spannungsquelle: 10 V +
-    - Größe des Widerstands R1: 20k +
-    - Größe des Widerstands R1: 30k+
 </WRAP> </WRAP>
 </WRAP> </WRAP>
 <-- <--
  
---> Einführung in TINA TI 2 - Ausgabe von Werten und Debugging # 
-<WRAP group> 
-<WRAP half column> 
-=== Ziele === 
-Nach dieser Lektion sollten Sie: 
-  - den "Electrical Rule Check" durchführen und zum Debugging verwenden können, 
-  - Ausgabewerte wie Spannungen und Ströme messen können,  
-  - Multimeter in TINA TI nutzen können, um Spannungen und Ströme zu messen, 
-  - Strommesspunkte korrekt einfügen können, 
- 
- 
-</WRAP> 
-<WRAP half column> 
-{{youtube>L9eF64ZuLS0?size=543x392}} 
-</WRAP> 
-</WRAP> 
-<WRAP help> 
-=== Aufgaben === 
-<WRAP group>   
-<WRAP column 70%> 
-- Bauen Sie die Schaltung aus dem Video in TINA TI nach 
-  - Nutzen Sie statt dem Current Arrow das Amperemeter und statt dem Voltmeter den Voltage Pin. \\ Gibt es Unterschiede, wenn Sie diese verwenden? 
-  - Stellen Sie sich von, Sie wollen eine kleine Schaltung mit 3 Leuchtdioden aufbauen und fragen sich, wie stark die Spannung der zwei 1,5V Batterien einbricht.  
-    - Bauen Sie dazu die vereinfachte Parallelschaltung 1 nach (siehe Bild). \\ Dabei soll der Innenwiderstand der Batterie **500mOhm** betragen (Eigenschaft "Internal Resistance").  
-      - Welche Spannung / welcher Strom wird gemessen?  
-      - Wie groß ist der Strom durch einen Strang?  
-    - **__Optional__**: Bauen Sie dazu die Parallelschaltung 2 nach (siehe Bild). Der Innenwiderstand der Batterie soll beibehalten werden.  
-      - Welche Spannung / welcher Strom wird gemessen?  
-      - Wie groß ist der Strom durch einen Strang? 
-Lösung: <wrap spoiler>Spannung der Batterie 2,97V, Batteriestrom bei Variante 1: 74,07mA, Batteriestrom bei Variante 2: 67,76mA </wrap> 
-</WRAP><WRAP column 25%> 
-<imgcaption pic1|Parallelschaltung 1>{{elektronische_schaltungstechnik:tina_parallelschaltung2.jpg?200}}</imgcaption> 
-<imgcaption pic2|Parallelschaltung 2>{{elektronische_schaltungstechnik:tina_parallelschaltung1.jpg?200}}</imgcaption> 
-</WRAP></WRAP> 
- 
-</WRAP> 
-<-- 
- 
---> Einführung in TINA TI 3 - Noch mehr Fehler und viele Diagramme# 
-<WRAP group> 
-<WRAP half column> 
-=== Ziele === 
-Nach dieser Lektion sollten Sie: 
-  - die häufigsten Fehler in der Simulation selbst beheben können, 
-  - Zeitverläufe von Signalen darstellen können,  
-  - bei Diagrammen mit dem Cursor arbeiten, Kurven separieren und eine Legende einfügen können, 
-  - Verläufe über Temperatur und über andere Größen erstellen und auswerten können, 
-  - eine strukturierte Simulation mit Titel anlegen zu können. 
- 
-Die Vorlage-Datei finden Sie unter <wrap tip>Tipps für TINA TI</wrap> 
-</WRAP> 
-<WRAP half column> 
-{{youtube>PJs9rDz5Dbs?size=543x392}} 
-</WRAP> 
-</WRAP> 
-<WRAP help> 
-=== Aufgaben === 
- 
-- Übungsaufgaben zu diesem Video finden Sie im folgenden Kapitel 
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-</WRAP> 
-<-- 
-</WRAP> 
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- 
-<WRAP tip> 
--->Tipps für TINA TI # 
-  * Vermeiden Sie Knoten direkt an dem Ausgang einer Komponente. 
-  * Folgende Tastenkürzel erleichtern die Verwendung von Tina: 
-    * ''<Strg>+<R>'': Rechts-Drehung einer ausgewählten Komponente  
-    * ''<Strg>+<L>'': Links-Drehung  einer ausgewählten Komponente  
-    * ''<Strg>+<Space>'': Wechseln zum Verbindungsmodus (wire) 
-    * ''<Strg>+<C>'', ''<Strg>+<V>'': Kopieren, Einfügen 
-    * ''<Strg>+<Z>'', ''<Strg>+<Y>'': Undo, Redo 
-  * Bitte nutzen Sie die Vorlage-Datei {{ :vorlage_est_v01.tsc |Vorlage_EST.TSC}}, wenn sie mit einer Simulation beginnen. 
-  * [[weiterführende Tipps für TINA TI]] 
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--->Generelle Tipps # 
-  * Nutzen Sie vor bei Simulationstools vorhandene Rule Checks, wie dem "Electrical Rule Check" (ERC). \\ Rule Checks zeigen Fehler und Warnungen an. Bei Fehlern wird die Simulation nicht laufen. Bei Warnungen wird sie laufen, aber es gibt unklare Bereiche in der Schalung. 
-  * Vermeiden Sie unsaubere Bezeichner und Texte. D.h. versuchen Sie Text so zu schreiben, dass er von leserlich ist (nicht überlappend, gleich ausgerichtet). 
-  * Geben Sie immer ein Bezugspotential (Ground) an. 
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-</WRAP> 
  
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