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Beschreibung
Karteikarten von David Bratschke, aktualisiert more than 1 year ago
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Erstellt von David Bratschke
vor etwa 7 Jahre
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| Frage | Antworten |
| Was sind "Addierglieder"? | Schaltnetze, die zwei Dualzahlen addieren |
| Wie werden Dualzahlen addiert? | Genauso wie Dezimalzahlen, stellenweise, beginnend bei der wertniedrigsten Stelle |
| Zu welcher Komponente in einem Computer gehören die Addierglieder? | Zur Arithmetic Logic Unit (ALU) |
| Was ist ein Halbaddierer? | Ein Schaltnetz, welches zwei einstellige Dualzahlen addiert, ohne extra Eingang für einen Übertrag |
| Was sind die Ausgänge eines Halbaddierers? | Das Ergebnisbit und ein Bit für den ggf. entstehenden Übertrag |
| Aus welchen zwei Gattern besteht ein Halbaddierer? | Aus einem XOR Gatter (für das Ergebnisbit) und einem AND-Gatter für den Übertrag |
| Wann entsteht beim Halbaddierer ein Übertrag? | Nur wenn beide Eingangsbits 1 sind |
| Wann ist das Ergebnis eines Halbaddierers = 1? | wenn eines der Eingangsbits 1 ist und das Andere nicht (XOR) |
| Was ist ein Volladdierer? | Ein Schaltnetz, das drei Bit addieren kann und daraus Summe und Übertrag bildet. (Also ein zusätzliches Eingangsbit für den Übertrag ggü. dem HA) |
| Mit welchem Gatter werden bei einem Volladdierer die Überträge miteinander verknüpft? | Mit einem OR |
| Aus welchen Teilen besteht ein Volladdierer grundsätzlich? | Im Grunde aus zwei Halbaddierern mit einem extra Eingang für den Übertrag, bei dem der Übertrag beider HA mit einem OR verknüpft wird und den Übertrag des VA ergibt |
| Wie ist der zweite Halbaddierer in dem Schaltnetz eines Volladdierers "eingebunden"? | Der Ausgang des XOR des ersten HA geht in beide Gatter des zweiten HA. Der Übertragseingang des VA genauso. |
| Wann entsteht bei einem Volladdierer ein Übertrag als Ausgang? | Wenn mindestens zwei der drei Summanden "1" sind. |
| Durch welche zwei Verfahren kann die Addition von mehrstelligen Dualzahlen grundsätzlich realisiert werden? | Entweder als bitseriell (Serienaddierer) oder bitparallel (Paralleladdierer) |
| Wodurch unterscheiden sich Serien- und Paralleladdierer hauptsächlich? | In Sachen Hardwareaufwand und Rechenzeit. |
| Welcher Addierer ist in Sachen Rechenzeit grundsätzlich besser? Parallel- oder Serienaddierer? | Der Paralleladdierer |
| Bei welchem Addierer ist der Hardwareaufwand grundsätzlich höher? Serien- oder Paralleladdierer? | Beim Paralleladdierer |
| Was kennzichnet einen Paralleladdierer? | Dieser führt die Addition aller Stellen in einem Taktschritt in einem einzigen Schaltnetz durch, d.h. ohne Zwischenspeicherung. |
| Was kennzeichnet einen Serienaddierer? | Der Serienaddierer führt während eines Taktschrittes die Addition von nur einer Stelle aus und nutzt als Schaltwerk Speicherelemente zum Speichern von Zwischenergebnissen. |
| Welche zwei Formen von Paralleladdierern gibt es? | Den Ripple-Carry-Addierer und den Normalform-Paralleladdierer |
| Wie ist ein Normalformparalleladdierer grundsätzlich aufgebaut? | Dieser besteht immer aus einem dreistufigen Schaltnetz Schaltnetz mit den Ebenen NICHT, UND, ODER. |
| Wie groß ist die Addierzeit eines Normalformparalleladdierers? | Diese beträgt immer drei Laufzeiten und ist somit von der Stellenzahl unabhängig |
| Wieviele Ein- und Ausgänge werden für ein Normalformparalleladdierer gebraucht, der n-stellige Summanden addieren kann? | 2*n Eingänge und (n+1) Ausgänge |
| Wie schnell wächst die Zahl der notwendigen Verknüpfungsglieder eines Normalformparalleladdierers bei zunehmender Stellenanzahl? | Diese wächst mit n * \(2^{2n-1}\) |
| Ist ein Normalformalparalleladdierer für 16- oder 32-Bit-Dualzahlen realisierbar? | Nein der Hardwareafwand wäre zu groß |
| Wofür steht "Ripple-Carry" beim "Ripple-Carry-Addierer"? | für "rieselnder Übertrag" |
| Wie funktioniert ein Ripple-Carry-Addierer? | Ein Halbaddierer für die erste Stelle und danach für jede weitere Stelle ein Volladdierer. Der Übertrag wird jeweils an die nächste Stelle "weitergereicht" |
| Um wieviele Stufen wächst das Schaltnetz eines Ripple-Carry-Addierers mit jeder zusätzlichen Stelle? | Um zwei Stufen |
| Woraus ergibt sich die Signallaufzeit eines Ripple-Carry-Addierers? | Aus der Summe der Signallaufzeiten der einzelnen Volladdierer |
| Wie verhält sich die Addierzeit eines Ripple-Carry-Addierers zur Stellenanzahl? | proportional |
| Was muss bzgl. der Pulsgröße bei einem Ripple-Carry-Addierer beachtet werden? | Dass diese größer ist als die Signallaufzeit des Ripple-Carry-Addierers |
| Wie verhält sich der Hardwareaufwand eines Ripple-Carry-Addierers zu der Anzahl der zu addiererenden Stellen? | Dieser wächst linear |
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