Relais-Labor · Kapitel 0 der digitalen Logik

Woher kommt ein Logikgatter eigentlich?

Vor dem Transistor dachten Computer in Kupfer und Klicken. Zieh mechanische Relais auf die Arbeitsfläche, verdrahte sie und sieh zu, wie eine echte Schaltung rechnet – Anker, die zuschnappen, Kontakte, die funken, und jedes Klicken ist der echte Klang einer Maschine aus den 1940ern. Das ist die physische Schicht unter jedem UND-Gatter.

Ein Logikgatter ist keine Magie. Es ist ein Schalter, den ein Magnet schließt.

Jedes Gatter, das du je benutzt hast, lässt sich auf drei physikalische Ideen zurückführen. Sieh sie dir an – ein Relais nach dem anderen.

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1 · Der Elektromagnet

Schicke Strom durch die Spule, und sie wird zum Magneten, der einen eisernen Anker zu sich heranzieht.

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2 · Der Kontakt

Dieser bewegte Anker legt einen Schalter um – schließt den einen Pfad, öffnet den anderen. Jetzt steuert Strom den Strom.

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3 · Die Logik

Verdrahte Relais in Reihe und du hast UND. Parallel ergibt ODER. Kehre einen Kontakt um und du hast NICHT. Der ganze Gattersatz – aus Metall gebaut.

Keine Animation. Eine Simulation.

Unter der Arbeitsfläche läuft ein echter Gleichstrom-Schaltungslöser. Nichts hier ist nur zur Schau gestellt.

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Echte Volt und Ampere

Das ohmsche und die kirchhoffschen Gesetze lösen die tatsächlichen Knotenspannungen und -ströme. Lampen werden dunkler je nach der Leistung, die sie verbrauchen.

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Mechanisch originalgetreu

Anker, Feder und Kontaktgeometrie bewegen sich wie echte Hardware – mit 22 ms Anzugszeit und einer gestaffelten Kaskade, wenn ein Relais das nächste auslöst.

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Der echte Klang

Jedes Klicken ist ein aufgenommenes Omron-Relais, ausgelöst im exakten Moment, in dem seine Kontakte schließen oder öffnen. Schalte den Ton ein und höre einen Computer denken.

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Sieben Sprachen

Das ganze Labor – Menüs, Beschriftungen, jedes Beispiel – spricht English, 中文, 日本語, Español, 한국어, Deutsch und Français.

Kapitel 0, dann der Aufstieg.

DigiSim führt dich von einem einzigen UND-Gatter zu einer funktionierenden 8-Bit-CPU. Das Relais-Labor ergänzt die Stufe darunter – damit du ein Gatter nicht nur benutzt, sondern es vom Metall an selbst baust. Wenn du bereit bist, steig weiter.

  1. 1 Relais Du bist hier
  2. 2 Logikgatter
  3. 3 Addierer
  4. 4 Speicher
  5. 5 8-Bit-CPU

24 Schaltungen, sofort lauffähig.

Jedes Beispiel ist vollständig verdrahtet – laden, Eingänge umschalten, der Relais-Kaskade zusehen. Sie folgen den Kapiteln von Charles Petzolds CODE, sodass sich der Satz wie das Buch liest.

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Grundlagen

  • Das Relais
  • Schalter in Reihe (UND)
  • Schalter parallel (ODER)
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memory

Logikgatter

  • NICHT
  • UND
  • ODER
  • NAND
  • NOR
  • XOR
  • XNOR
  • 2:1-Multiplexer
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calculate

Arithmetik

  • Halbaddierer
  • Volladdierer
  • 2-, 4- und 8-Bit-Addierer
  • Addierer/Subtrahierer
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cached

Rückkopplung

  • Relais-Oszillator
  • R-S-Flipflop
  • D-Latch
  • D-Flipflop
  • Frequenzteiler
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save

Speicher

  • 1-Bit-Speicherzelle
  • 3-Bit-Ripple-Zähler
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Liest du CODE? Bau jede Schaltung aus dem Buch nach.

Charles Petzolds CODE verfolgt das Rechnen von der Taschenlampe bis zur CPU – und beim Relais wird es greifbar. Die Beispiele des Labors folgen den Kapiteln des Buches, sodass du eine Seite lesen und dann zusehen kannst, wie sie sich in eine funktionierende Maschine verwandelt.

Mit „Das Relais“ beginnen

Kostenlos zum Ausprobieren. Ohne Login, ohne Einrichtung.

Das Relais-Labor läuft komplett in deinem Browser – ziehen, verdrahten und alle 24 Beispiele ohne Konto ausführen. Wenn du das volle Werkzeug brauchst – 60 Komponenten, gespeicherte Schaltungen und den ganzen Weg zu einer CPU – kommen die Tarife ins Spiel.

Hör einen Computer denken.

Öffne das Labor, setz ein Relais ein und leg den Schalter um. (Ton an.)

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