Akku

Wozu dient das Akku-Register?

Die Abkürzung Akku steht für Akkumulator. Das Fremdwort Akkumulator bedeutet soviel wie 'Sammler'. Ein Akku im Handy sammelt bzw. speichert elektrische Energie.

In einem Akku-Register innerhalb einer CPU werden Rechenergebnisse gesammelt (und z.T. auch durchgeführt).

Wir werden uns also hier mit den Rechenmöglichkeiten der Bonsai-CPU beschäftigen. Im Abschnitt ... hast du bereits die Rechenoperationen kennengelernt, die der Bonsai-Modellrechner mit Daten vorsieht: Inkrementieren und Dekrementieren. Diese Operationen werden im Akku-Register durchgeführt. Ein Akku-Register hat demnach gewisse Ähnlichkeiten mit einem Zählwerk.

Bild des Zählwerks

Schaue dir zum Einstieg den kleinen Film über das mechanische Zählwerk an. Solche Zählwerke könnte man z.B. bei Verkehrszählungen einsetzen.

Experimente mit dem Bonsai-Simulationsprogramm

Bonsai - Akku

Aufgabe 1

Hintergrundwissen

Das Akku-Register ist in der Regel Bestandteil des Rechenwerks. Ein Rechenwerk ist eine Komponente eines Rechners, die für die Ausführung von Rechenoperationen und logischen Operationen zuständig ist. Man bezeichnet sie daher auch als ALU (Abkürzung für arithmetic and logic unit).

In der folgenden Abbildung ist die Bonsai-ALU mit zwei elementaren Rechenoperationen dargestellt.

ALU

Zum Zwischenspeichern von Rechenoperanden und Rechenergebnissen verfügt ein Rechenwerk über Hilfsregister. Das Akku-Register (Akku steht hier für Akkumulator) ist das Register, in dem - außer Operanden - das Rechenergebnis gespeichert wird. Je nach Rechenwerktyp sind weitere Hilfsregister verfügbar.

Die Aktivierung der Rechenoperationen erfolgt mit Impulsen.

Bild einiger Impulse

Die Abbildung zeigt zwei kürzere und einen längeren Impuls.

Jeder Impuls hat eine 'ansteigende Flanke' und eine 'fallende Flanke'. Im Bonsai-Akku-Register werden Rechenoperationen nur durch eine ansteigende Flanke ausgelöst.

Im Bonsai-Simulationsprogramm werden im Direktbetrieb mit den Steuersignaltasten Impulse simuliert. Das Einschalten eines Signals erzeugt eine ansteigende Flanke, das Ausschalten eine fallende Flanke.

Quellen

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