Wir arbeiten in diesem Kapitel zu den Logikgattern mit der Online-Plattform CircuitVerse. Dort können Schaltungen einfach geplant werden. Über diverse Eingabeelemente kann gesteuert werden, ob an den Eingängen eine 1 oder eine 0 anliegt. Mit verschiedenen Ausgabeelementen kann die gezeichnete Schaltung überprüft werden.
Eingabeelemente
Es stehen etliche Eingabeelemente zur Auswahl, wir verwenden allerdings nur die beiden ersten (Input und Button). Die Elemente werden links in der Spalte der Circuit Elements im Bereich Input ausgewählt und anschliessend im Arbeitsbereich wie gewünscht platziert.
Beim Element Input (oben links) kann durch Mausklick zwischen einer 1 und einer 0 hin- und hergewechselt werden.
Das Element Button (oberste Zeile Mitte) ist stets ausgeschaltet (also 0), ausser während der Zeit, in der mit der Maus auf den Druckknopf gedrückt wird.
Ausgabeelemente
Im Bereich Output hier stehen wiederum etliche Elemente zur Verfügung. Wir verwenden ausschliesslich die beiden oben links (Output) und oben rechts (DigitalLed).
Das Element Output zeigt als Ausgabe eine 1 oder eine 0 an, während die DigitalLed im Zustand 1 leuchtet.
Elemente verbinden
An sämtlichen Elementen ist mit grünen Punkten markiert, wo Verbindungen angeschlossen werden können. Um Komponenten zu verbinden, klickst du auf einen Punkt, hältst die Maustaste gedrückt und ziehst die Leitung bis zum anderen Punkt.
Es ist erlaubt, mehrere Ausgabeelemente zu verbinden:
Das Verbinden mehrerer Eingänge führt allerdings zu Fehlern – schliesslich ist dann unklar, was gelten soll, wenn verschiedene Eingabewerte auf derselben Leitung anliegen:
Elemente benennen
Ist ein Ein- oder Ausgabeelement auf dem Schaltplan aktiv (angeklickt), so können in der linken Spalte ganz unten unter Properties gewisse Einstellungen des Elementes verändert werden. Für uns sind nur Label und Label Direction interessant. So können Ein- oder Ausgabeelemente angeschrieben und diese Beschriftungen sinnvoll platziert werden.
Logikgatter
Im nächsten Bereich Gates befinden sich alle benötigten Logikgatter. Diese werden in den folgenden Abschnitten vorgestellt.
CircuitVerse-Konto erstellen
Um in CircuitVerse ein eigenes Benutzerkonto anzulegen, musst du zuerst im Menü oben rechts auf Login klicken:
Anschliessend wählst du unterhalb des Login-Formulars den Link Sign up:
Schliesslich füllst du die Benutzerdaten aus (am besten die Schul-E-Mail-Adresse angeben) und klickst auf den grünen Sign up-Knopf:
Aufgabe: «Benutzerkonto»
Erstelle ein eigenes Benutzerkonto bei CircuitVerse, damit du die eigenen Schaltungen abspeichern kannst (bitte den richtigen Namen und die Schul-E-Mail-Adresse verwenden).
Mit CircuitVerse arbeiten
Nach dem Einloggen klickst du im Menü oben rechts auf Simulator:
Sobald du auf das weisse Häuschenblatt klickst, werden rechts die Project Properties angezeigt. Dort kannst du das Projekt Project und die aktuelle Registerkarte Circuit benennen:
Anschliessend kannst du das Projekt speichern. Dabei wählst du am besten aus, dass es sich um ein privates Projekt handelt. Schliesslich klickst du auf Update Project:
Nun siehst du das Projekt in der Übersicht. Es ist gespeichert und du kannst es jederzeit wieder durch einen Klick auf Launch simulator öffnen:
Aufgabe
- Nach dem Login wechselst du zum Simulator.
- Benenne das Projekt «Aufgaben» und die aktuelle Registerkarte «Erste Schritte».
- Platziere die beiden ersten Eingabeelemente Input und Button in der Registerkarte Erste Schritte untereinander und lege rechts davon die beiden Ausgabeelemente Output und DigitalLed ab. Verbinde jeweils ein Eingabeelement mit einem Ausgabeelement und teste die Ein- und Ausgabe durch umschalten der Eingabewerte.
- Speichere das Projekt und öffne es wieder.
- Beschrifte sämtliche Ein- und Ausgabeelemente und wähle einen sinnvollen Platz für die Beschriftungen.
- Speichere die Aufgabe ab (dies wird in Zukunft nicht mehr erwähnt, sondern versteht sich von selbst).
Am besten legst du für jede Aufgabe oder zumindest für jedes Kapitel eine neue Registerkarte an, indem du oben im Menü auf Circuit und dann New Circuit + klickst:
Aufgabe
- Erstelle eine neue Registerkarte für die Inverter-Aufgaben im nächsten Kapitel.
- Vergiss nicht, die Aufgaben immer wieder zu speichern – insbesondere am Lektionsende!
Im Dashboard – zugänglich oben rechts im Menü beim eigenen Namen – kannst du stets eine Übersicht deiner gespeicherten Projekte erhalten:
