Thomas Drake in The Whistleblower Interview Project auf Vimeo

The Whistleblower Interview Project is a documentary archive of interviews with people who have made disclosures in the public interest. In these interviews they discuss why and how they blew the whistle, the consequences of their actions, and what their…

The Whistleblower Interview Project is a documentary archive of interviews with people who have made disclosures in the public interest. In these interviews they discuss why and how they blew the whistle, the consequences of their actions, and what their…
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Simulation logischer Schaltungen

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Logikgatter mit einem Eingang:


Boolescher Operator:
Treiber
auffrischen
 

NOT
NICHT (Inverter)
¬

Ziehe ein Logikgatter zwischen den Eingabe-Schalter und die Ausgabe-LED

Bei einem Eingang gibt es digital nur 2 verschiedene Eingabemöglichkeiten (Schaltzustände).

Eingabe | Verarbeitung | Ausgabe

A: 

0
1

 
 
Q:   

Wahrheitstabelle:

Eingabe Ausgabe
A Q
0  
1  

anzeigen:
Bezeichnungen Wertespalten Wahrheitstabelle Boolescher Operator

Der Treiber macht hinsichtlich der Schaltlogik nichts. Er ist nur technisch von Bedeutung, indem er das Eingangssignal auffrischt/verstärkt.
Am Inverter ist die verwendete Symbolik gut zu erkennen: Ein kleiner Kreis am Ausgang des Gatters bedeutet, dass der Wert umgekehrt (invertiert) wird.

 

Anmerkungen:

  • Falls sich jemand – zu Recht – fragt, warum die Lampe überhaupt leuchten kann, da doch kein geschlossener Stromkreis vorliegt: Die Schaltung ist so zu verstehen, wie es
    früher z.B. bei Fahrrädern üblich war. Stromquelle und Lampen waren mit dem Fahrradrahmen
    (Eisen) verbunden und dieser schloss den Stromkreis. Auch hier muss man sich eine zusätzliche – unsichtbare – Verbindung aller Bauteile vorstellen, die nur zur Vereinfachung weggelassen wurde!
  • Aber wie kann dann die Lampe leuchten, wenn alle Schalter aus sind? Der Strom vom Schalter dient nur zur Steuerung des Gatters. Jedes Gatter besitzt eine eigene – hier auch unsichtbare – Stromversorgung (Sekundärkreis) über die die Lampe gespeist wird!

 

Logikgatter mit zwei (oder mehr) Eingängen:


Boolesche Operatoren:
OR
ODER
V

NOR
Nicht ODER

¬( V )
AND
UND
Λ

NAND
Nicht UND

¬( Λ )
(E)XOR
Exklusives ODER
V

Ziehe ein Logikgatter zwischen die Eingabe-Schalter und die Ausgabe-LED

Bei zwei Eingängen gibt es digital schon 4 verschiedene Eingabemöglichkeiten (Schaltzustände).

Eingabe | Verarbeitung | Ausgabe

A: 
B: 

0
0
1
1

 

0
1
0
1

 
 
 
 

Q:   

Wahrheitstabelle:

Eingabe Ausgabe
A B Q
0 0
0 1
1 0
1 1

anzeigen:
Bezeichnungen Wertespalten Wahrheitstabelle Boolesche Operatoren

Alle wichtigen digitalen Schaltungen zum Berechnen von Werten,
Speichern von Daten… lassen sich durch Kombination dieser einfachen Logikschaltungen
aufbauen.Tatsächlich genügen sogar nur NOR-Gatter oder nur NAND-Gatter zum Aufbau
beliebiger digitaler Schaltungen.


Simulation einer einfachen Fahrstuhl-Steuerung

Hier wurde sowohl auf die Fahrzieltaster im Fahrstuhl als auch auf die Richtungswahl beim Ruf des Fahrstuhls verzichtet.

Die Steuerung geschieht über die

  • 3 Ruftaster (T1, T2, T3) im Gang. Sie übernehmen gleichzeitig die Funktion der – hier nicht vorhandenen – Fahrzieltaster im Fahrstuhl.
  • 3 Positionstaster (T4, T5, T6) im Fahrstuhlschacht.

Wenn man – im einfachsten Fall – nur jeweils einen Ruf zulässt, dann kann die Motorsteuerung (Bewegung des Fahrstuhls) bequem mit Hilfe von 2 Variablen geregelt werden:

  • Die Positionstaster im Schacht setzen eine Variable Ist auf den jew. aktuellen Etagenwert (0, 1, 2)
  • Die Ruftaster im Gang setzen eine Variable Soll auf den jew. gewünschten Etagenwert (0, 1, 2)
  • Das Steuerprogramm vergleicht Ist mit Soll und bei
    • Ist < Soll fährt der Fahrstuhl hoch
    • Ist > Soll fährt der Fahrstuhl runter
    • Ist = Soll bleibt der Fahrstuhl stehen

Bleibt nur noch die Programmierung der korrekten Anzeigen:

  • Die Rufanzeigen (L1, L2, L3) sollen nach der Anforderung leuchten bis der
    Fahrstuhl angekommen ist
    .
  • Die Positionsanzeigen (L4, L5, L6) sollen nur die letzte angefahrene
    Etage anzeigen.

Die online-Programmierung ist z.Zt. noch nicht verfügbar. Hier gibt’s jetzt nur eine fertige lauffähige Version, bei der auch mehrere Rufe zugelassen sind, die aber nur in gleicher Reihenfolge abgearbeitet werden:

Taster T1
Taster T2
Taster T3
Taster T4
Taster T5
Taster T6
Taster T7
Taster T8

Lampe 1
Lampe 2
Lampe 3
Lampe 4
Lampe 5
Lampe 6

Motor aus

Seil
Korb

Ghost


Elektronik und Umwelt 2

s.a. Elektronik und Umwelt 1

Die wichtigsten Problemfelder in 7 Thesen (Fortsetzung)


These 4: Der ständige Neukauf von Elektronikgeräten führt gleichzeitig zu einem unvorstellbaren Berg zu entsorgender Altgeräte. Der größte Teil dieser Geräte wurde jahrelang unsachgemäß entsorgt und führte zu erheblichen Umweltschäden.

old mobile phones

Im Jahr 2005 fielen allein in Deutschland schon über 1 Million Tonnen Elektronikschrott an.

Laut europäischer Umweltbehörde wächst die Menge von jährlich nahezu 40 Millionen Tonnen Elektroschrott weltweit rund dreimal schneller als jede andere Art von Hausmüll und ist gleichzeitig eine der problematischsten Müllsorten.

Out with the old

Die gefährlichsten Stoffe in diesem Elektronikschrott sind bromierte Flammschutzmittel (aus Platinen, Computergehäusen und Kabeln) sowie Schwermetalle wie Blei, Cadmium und Quecksilber. Die Chemikalien reichern sich in der Umwelt an und schädigen unsere Gesundheit. Bei der Verbrennung von überflüssigen Plastikteilen – häufig aus PVC – entstehen weitere Giftstoffe wie Dioxine und Furane.


These 5: Der größte Teil der Wiederverwertung wurde in die ärmsten Länder der Erde in Afrika und Asien verlagert. Dort führt der unsach-gemäße Umgang mit dem gefährlichen Elektroschrott noch immer zu unverantwortlichen Gesundheitsschäden der Arbeiter und einer unvor-stellbaren Umweltverschmutzung. Gleichzeitig gehen dadurch auch viele wertvolle (und teure) chemische Elemente verloren.

Children extract copper from discarded computer parts. New Delhi
Xatarra i xinet
E-waste recycled in Ghana

Elektroschrott enthält Edelmetalle wie Gold, Palladium und Silber und seltene Elemente wie Ruthenium oder Indium, das jährlich in mehr als einer Milliarde Elektroprodukten wie Flachbildschirmen und Handys verwendet wird.


These 6: Forderungen an die Computerindustrie – und den Gesetzgeber (Green IT):

  • Verzicht auf umweltschädliche Substanzen bei der Herstellung
  • Produkte mit längerer Lebensdauer und Einbau von Energiespareinrichtungen
  • Recyclinggerechte Konstruktion (einzelne Komponenten müssen leichter wieder zu trennen sein)
  • umweltverträgliches Recycling (Geräte wiederherstellen oder möglichst viele Komponenten weiterverwenden oder möglichst viele wertvolle Elemente herausfiltern)

 


These 7: Forderungen an die Verbraucher:

  • Ein elektronisches Gerät ist nicht schlecht nur weil es 2-3 Jahre alt ist.
  • Oft lassen sich Geräte nachträglich noch auf den aktuellen Stand nachrüsten.
  • Ein defektes Gerät lässt sich oftmals doch reparieren… wenn man die richtigen Leute fragt.
    Elektronische Geräte (auch Batterien) sind Sondermüll und gehören niemals in den Hausmüll!

 

Diese und weitere ergänzende Materialien unter: Umwelt > Umweltbelastung > Elektronikschrott

Material mit freundlicher Genehmigung von:
BananAffair (Flickr) || Southernpixel (Flickr) || GreenpeaceVideo || art_es_anna (Flickr) || interconsolutions || manbeastextraordinaire (Flickr) || Greenpeace India (Flickr)


analog-digital



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Mit dem Computer kann man Prozesse steuern und regeln
oder dies als Simulation am Bildschirm ablaufen lassen. Für eine solche Prozesssteuerung braucht das Computerprogramm Eingabedaten (Zahlen/Messwerte)Man kann immer nur eine bestimmte (endliche) Anzahl von Zahlen/Werten eingeben.

Mit einem einfachen Schalter ist das leicht. Er hat nur zwei Stellungen:
ausan (Werte: 01)

Schalter
Lampe
Wert
0

Bei anderen Eingaben ist das komplizierter:
Z.B. ändert sich die Temperatur nicht sprunghaft sondern kontinuierlich (fortlaufend). Wenn die Temperatur von 18°C auf 19°C steigt, dann nimmt sie dabei schon unendlich viele verschiedene Zwischenwerte an.

Wenn man die Genauigkeit der Werte aber beschränkt, dann verschwindet das Problem:
Wenn es nur auf Zehntel Grad ankommt, dann liegen zwischen 18°C und 19°C
nur noch 9 diskrete (diskret = unterschieden, getrennt) Zwischenwerte: 18,1 18,2 … 18,9.

Eine solche Beschränkung auf endlich viele Werte nennt man Diskretisierung. Mit der gleichzeitigen Einschränkung der Genauigkeit der Werte – wie in dem Beispiel – auf eine endliche Anzahl von Dezimalstellen erhält man eine Digitalisierung (digit = Finger, Ziffer).

Theoretisch unendlich viele analoge Werte:


Wert
Skala

Beschränkung auf 6 diskrete Werte (0 – 5):


Wert
Skala

Exponentiell wachsende analoge Werte:


Wert
Skala

Beschränkung auf 6 diskrete Werte (0,0 – 0,5):


Wert
Skala

Analoge Werte (analog = entsprechend) entsprechen der Wirklichkeit. Digitale Werte sind zwar lückenhaft und ungenau, ermöglichen aber die Weiterverarbeitung mit einem (digitalen) Computer.

Wenn man etwas eingeben will, das keine Zahl ist, dann muss man diesem eine Zahl zuordnen:

  • Text->Buchstaben->ASCII-Code
  • Ton->Tonhöhe/Lautstärke
  • Farbe->RGB-Werte

…soll zu gegebener Zeit genauer ausgeführt werden…