Rheinland-Pfalz;  Informatik
Letzte Aktualisierung:  27.11.2007; C. Schmitt

Bonsai
(Lehrcomputer)

Es handelt sich hier sowohl um einen realen Modellcomputer als auch um ein Simulationsprogramm.
Vgl. CoSi .

Der Modellcomputer

Auf einem Demonstrationsgestell (50cm x 60cm) sind 6 Euro-Platinen (für Speicher, Akku/Rechenwerk, Befehlszähler; Befehlsregister/-decoder, Eingabe/Takt/Reset,Steuerwerk und Diodenmatrix [Mikroprogramm]) montiert.
Adreß- und Datenbus sind durch Bandkabel (jeweils 8 Bit breit), der Steuerbus durch farbige Litzen realisiert.
Das Steuerwerk kann "von Hand" bedient werden; ein Programmlauf ist mit Handtaktung und im kontinuierlichen Betrieb möglich.
Der Zustand der Komponenten des Bonsai-Computers und der Busse wird über Leuchtdioden verdeutlicht.
Im Sinne der Sprachhiearchie kann folgendes Top-Down-Vorgehen realisiert werden:

• Vorgabe einer Pascal-Struktur
• Die (Einfachst-) Assemblersprache umfaßt nur vier Anweisungen (in Anlehnung an den legendären Knowhow-(Papier-) Computer von Wolfgang Back MC-Mikrocom- puter-Zeitschrift
• Maschinensprache (dezimal kodiert; Eingabe im realen Bonsai-Computer über 8 Kippschalter).
• Mikrobefehle (Wobei die Mikroprogrammierung allerdings derzeit aus unserem Grundkurs-Lelrplan verbannt ist).

Es ist sehr wichtig, daß man den realen Bonsai-Computer im Unterricht "begreifen kann". Da man i.d.R. aber nur über ein Ex. verfügen wird, ist es für die Arbeit in den Gruppen günstig, daß es zusätzlich zum Modell ein Simulationsprogramm gibt, welches die Architektur des Bonsai- Computers vollständig abbildet:

Screenshot (8K)
Das Bonsai-Programm läuft seit 3 Jahre problemlos in unserem NOVELL-Netz.; die Schüler können das Maschinenprogramm, welches mit Kippschaltern am realen Modellcomputer eingegeben wurde, jeweils selbst editieren. Danach kann man - zunächst im "Handbetrieb" - Speicherzellen ansprechen, den Programmzähler modifizieren und die jeweiligen Tore für den Datenbus testen.
Danach kann die Abarbeitung eines eingegebenen Maschinenprogrammes unter Einsatz des Steuerwerkes beobachtet werden; das Steuerwerk wiederum holt sich die jeweils aktuellen Steuerworte aus dem sog. Mikroprogrammspeicher.

Ergänzungen und Anregungen bitte an Claus Schmitt

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