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Von-Neumann-Architektur

Dreißig Übungen zur Von-Neumann-Architektur — Einheiten, Bus und der Befehlszyklus in Holen, Dekodieren, Ausführen.

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Übungsaufgaben

Dreißig Übungen in gemischter Reihenfolge — du klickst, ziehst, ordnest, rechnest und knobelst. Jede Übung gibt dir sofort eine Rückmeldung, und zu jeder Aufgabe gibt es zwei gestufte Tipps: Der erste zeigt die Richtung, der zweite den entscheidenden Schritt. Die Chips zeigen das Anforderungsniveau: AFB I heißt wiedergeben und direkt anwenden, AFB II selbst entscheiden und verknüpfen, AFB III begründen, beurteilen oder eine Falle durchschauen. Aufgaben mit dem Chip Mix verbinden Wissen aus früheren Unterkapiteln, bei Trick steckt eine Falle drin. Fährst du über ein unterstrichenes Arbeitswort, siehst du, was es genau von dir verlangt.

A1
Bingo: Was gehört zum Prozessor?
AFB I

Gib alles an, was zum Prozessor (CPU) gehört, und markiere nur diese Felder.

Klicke die passenden Felder an — ein zweiter Klick nimmt die Markierung zurück. Mit der Tastatur: Tab ins Raster, Pfeiltasten wandern, Enter markiert. Vollständige Reihen aus richtigen Feldern ergeben ein Bingo.

Markiere alle Felder, die zum Prozessor gehören.

Zum Prozessor gehören Steuerwerk und Rechenwerk — und der Akkumulator als Register im Rechenwerk. Speicher und die Busse liegen außerhalb, Programm und Daten stehen im Speicher.
Der Prozessor besteht aus Steuerwerk und Rechenwerk.
Register sind winzige Speicher im Prozessor; Speicher und Bus liegen außerhalb.
A2
Das Besondere an Von Neumann
AFB I

Nenne die zentrale Idee der Von-Neumann-Architektur, indem du den Satz ergänzt.

Wähle in jedem Menü den passenden Eintrag und prüfe dann.

Die zentrale Idee der Von-Neumann-Architektur ist:

Das Programm liegt als Befehlsliste im selben Speicher wie die Daten — deshalb braucht man nur neuen Speicherinhalt statt neuer Verkabelung.
Denke an den ENIAC: Dort steckte das Programm in der Verkabelung.
Von Neumann legte das Programm als Befehlsliste in den Speicher.
A3
Stimmen diese Aussagen?
AFB II

Deute die sechs Aussagen: Rot = falsch, Gelb = nur teilweise richtig, Grün = richtig.

Gib jeder Situation eine Ampelfarbe: Klicke auf das passende Licht und prüfe dann. Mit der Tastatur: Tab zur Ampel, ↑/↓ oder 1–3 wählt die Farbe.
  • Rot: Falsch
  • Gelb: Nur teilweise richtig
  • Grün: Richtig
  1. Der Befehlszähler zählt, wie viele Befehle schon ausgeführt wurden.

  2. Beim Dekodieren wird schon gerechnet.

  3. Bei einem Sprungbefehl springt der Befehlszähler.

  4. Das Rechenwerk führt Rechnungen und Vergleiche aus.

  5. Der Bus transportiert Daten.

  6. Das Steuerwerk führt alle Rechnungen aus.

Prüfe genau, welche Einheit welche Aufgabe hat — und ob eine Aussage vollständig ist.
Frage dich bei jeder Aussage: Welche Einheit ist hier gemeint, und was ist ihre Aufgabe?
Gelb ist eine Aussage, die einen richtigen Kern hat, aber nicht alles nennt.