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Category: Free
Published: lapduconni1983
Language: English

 


 


 

 

 

 

 

 

 


 


 


 


 


 


 


 


 


 


 


 


 


 


 


 


 


 

Der Know - how Computer.
Ein Computer, der mit Streichhцlzern arbeitet.
Von Wolfgang Back.
Wir schreiben das Jahr 1983. Die Computersituation in der Bundesrepublik war noch sehr bescheiden. Es gab ein paar (tausend) Leute, die sich zur Avantgarde zдhlten und 4000 Mark und mehr ausgaben, um sich einen Apple anzuschaffen. Natьrlich gab es bereits andere Modelle auf dem Markt. Fast jeden Monat kam ein neues exotisches Modell hinzu.
Der Computerclub hatte damals das groЯe Problem, dass die Sendung auf Zuschauerinteresse stieЯ, obwohl ein GroЯteil der Seher gar keinen Computer zur Verfьgung hatte. Aus diesem Grunde entwickelten Ulrich Rohde und ich einen Papiercomputer, der schon bald –von der Stьckzahl her- die Nummer Eins in der Bundesrepublik war. Mehr als 300 Tausend Exemplare wurden unter die interessierte Zuschauerschaft verteilt.
Die Idee, das Funktionieren eines Computers in einfachster Form darzustellen, fand bald in der schulischen Ausbild ihren Einzug. Selbst heute noch soll er an manchen Berufsschulen im Einsatz sein - so wurde es mir bestдtigt.
Somit war mit dem Papiercomputer ein Lehrmittel geschaffen, das jeden in die Lage versetzte, die Denkstrukturen beim Programmieren zu erlernen. Natьrlich ist es kein Computerersatz, doch mit den 5 vorhandenen Befehlen lassen sich sдmtliche mathematischen Probleme lцsen.
Es ist ja auch verstдndlich. Wenn man sich klarmacht, dass die Multiplikation auf der Addition aufbaut, denn 3 * 6 ist nichts anderes als 6 + 6 + 6.
Die nдchste mathematische Stufe: das Potenzieren ist entsprechend: 2 hoch 3 ist 2 * 2 * 2. Da man sдmtliche Probleme in der Mathematik letztendlich mit den Grundrechenarten Addition / Subtraktion lцsen kann, kommt der vorgestellte Computer mit nur 5 Befehlen aus.
Wenn Sie spдter in die Assemblersprache einsteigen wollen, so ist der Knowhow – Computer das richtige Lernmittel, um Denkstrukturen in Maschinensprache zu trainieren.
Ein Computer besteht aus einem Rechenwerk, normalerweise die CPU (die muЯ allerdings mit der Hand bewegt werden), einem Datenspeicher und aus dem Programm, das Befehle und Anweisungen enthдlt. Letztendlich muЯ noch eine Eingabe- und Ausgabemцglichkeit geschaffen werden. All dies ist mit diesem einfachen Modell mцglich.
Die Daten werden in der Papierversion mit Streichhцlzern dargestellt. In der Computerversion wurde dies mit virtuellen Hцlzern beibehalten.
Der rechte Teil (Datenregister) dient daher zur Ein- und Ausgabe. Unser Rechner hat also 8 Datenregister, die wir fьr alles mцgliche benutzen kцnnen.
Die Bedienung der Computerversion ist einfach. Die Streichhцlzer bekommt man auf dreierlei Weise in die Register. 1.) Mausklick links auf das Register fьgt ein Holz hinzu. Mausklick rechts auf das Register nimmt ein Holz weg. Ein Klick auf das + fьgt ein Holz hinzu, auf – entsprechend wird ein Holz entfernt.
Am effektivsten - bei hoher Anzahl von Hцlzern - ist die direkte Eingabe im kleinen Textfenster ьber dem -+ Knopf.
Die linke Seite des Knowhow – Computers ist fьr das Programm vorgesehen. Hier kommen die erwдhnten 5 Befehle zum Zuge.
Die Befehle sind sicherlich leicht zu merken.
1.) stp – dieses ist der Stoppbefehl. Wird die Zelle mit diesem Befehl erreicht, so ist die gestellte Aufgabe abgearbeitet, das Programm ist zu Ende.
2.) inc – dieser Befehl wurde aus dem englischen Wort increment abgeleitet. Es bedeutet, dass der Wert in dem angesprochenen Datenregister um 1 erhцht wird – ein Holz wird dazugelegt. Dieser Befehl ist auch im Assembler sehr wichtig, wie Sie spдter noch sehen werden.
3.) dec – das Pendant zu inc. Decrement bedeutet, dass der Registerwert um 1 erniedrigt wird. Auch diesen Befehl werden Sie spдter wieder entdecken.
4.) jmp – ist ein Sprungbefehl, abgeleitet von jump. Der Inhalt der in der Zelle zeigt an, wohin im Programm jetzt gesprungen werden soll. Ein jmp 99 1 bedeutet also: Wir sind in der Programmzelle 1. Beim nдchsten Takt soll in die letzte Zelle 99 gesprungen werden. Finden wir hier jmp 1 99 vor, so haben wir eine Endlosschleife programmiert: von 1 nach 99, von 99 nach 1 usw. Sprungbefehle sind spдter wichtige Befehle im Assembler. Von Basic her kennt man diese Befehle ebenso: hier heisst es goto.
5.) isz – dieser Befehl ist vielleicht etwas schwieriger zu verstehen. Es ist ein Verzweigungsbefehl. Er leitet sich hier von der Fragestellung is zero ?, also ist es null ? ab. Und zwar wird hiermit das Datenregister abgefragt. isz 1 6 bedeutet im Klartext: Wir sind in der Programmzelle 6. Das Datenregister 1 wird auf 0 geprьft. Und was geschieht nun? Sind in dem Datenregister Hцlzer – es ist also nicht 0 -, so wird das Programm mit der nдchsten Programmzelle abgearbeitet. Ist das Datenregister jedoch ohne Hцlzer, so erfolgt ein Sprung in die ьbernдchste Zelle. Solche Verzweigungen sind sehr wichtig und sie werden spдter hдufig gebraucht.
Vergleichbar in Basic ist der IF – Befehl, vergleichbar im Assembler bne = branch not equal oder beq = branch if equal.
10 IF A=0 then goto 30 20 goto 40 30 END 40 print „HALLO“
Dieses Basicprogrдmmchen wird also immer HALLO schreiben, wenn A ungleich 0 ist. Ist A = 0, so wird das Programm beendet.
Das wдr’s auch schon. Anhand der vorgelegten einfachen Addition in dem Bild erklдre ich den Ablauf einmal genauer. Sie sollten dann versuchen, andere Rechenarten selbst zu programmieren.
Die Grundrechenarten Addition, Subtraktion, Multiplikation und Division sind natьrlich schon als vorgefertigte Programme vorhanden. Sie sind etwas ausgefeilter und kцnnen als „ordentliches“ Programmieren angesehen werden.
Doch zunдchst einmal ein einfaches Beispiel, eine Addition ohne Schnцrkel:
In diesem Beispiel sind 2 Hцlzer in Datenregister 1 und 2 Hцlzer in Datenregister 2. Das Programm auf der linken Seite (Addition) wird 2 + 2 = 4 errechnen.
Wir beginnen mit unserem Programmzдhler (der Kugelschreiber) in der Zelle 1, wie es jeder Computer macht. Hier finden wir die Programmzeile isz 2 1 vor. Wir wissen jetzt, was es bedeutet. Ist das Datenregister 2 leer? Nein, hier liegen 2 Hцlzer. Also weitermachen mit der nдchsten Anweisung: jmp 4 2 .
Ein Sprung zur Programmzelle 4 ist hier die Anweisung. In 4 dann die erste Aktion: dec 2 4 . Decrementiere, nimm ein Holz aus Datenregister 2 weg.
Im nдchsten Befehl wird ein Holz in das Datenregister 1 hinzugefьgt: inc 1 5 . Danach wieder der Sprungbefehl in die Programmzelle 1 – das gleiche Spiel beginnt – bis Datenregister 2 leer ist.
Nach der Befehlsdefinition wird dann die folgende Programmzelle ьbersprungen und wir landen auf dem Stoppbefehl stp – das Programm ist beendet.
Jetzt sollten Sie versuchen, einige Programme selbst zu schreiben. Probieren Sie es mit einer Endlosschleife, kopieren Sie Inhalte in andere Datenregister usw.
Man kann das alles auf Papier realisieren, indem die Vorlage so kopiert wird, wie oben gezeigt. Echte Streichhцlzer qwerden in die Register gelegt und ein Kugelschreiber dient als Programmzдhler.
Es ist sicherlich kein dummes Geschwдtz, wenn ich behaupte, dass das Vertrautwerden mit dieser Programmiertechnik das Verstдndnis fьr die Funktion eines Computers fцrdert. Hier ist eine Art Maschinensprache realisiert, deren Verstдndnis fьr spдtere Programmieranwendungen in anderen Hochsprachen sicherlich von Vorteil ist.
Es wird auf meinen Seiten ein Internet - Knowhow-Computer entstehen. Dafьr muss ich mich noch ein wenig mit javaskript auseinandersetzen. Dann kann man es direkt auf der entsprechenden Seite ausprobieren.
Bis dahin kann man sich ein Programm laden, das als EXE-File auf dem Computer lдuft. Die Runtimebibliothek vbrun300.dll und das Contril GRID.VBX ist im ZIP-File vorhanden. Ansonsten gibt es diese auch bei mir im Programm unter Visual Basic.
Das Programm habe ich schnell in Visual Basic geschrieben. Es mag sein, dass sich die eine oder andere kleine Macke auftut. Vor allem beim Einfьgen neuer Programmzeilen kцnnen sich evtl. kleine Fehler bei der Neuberechnung der Sprungadressen auftun.
Ich habe hier eine RENUMBER – Funktion eingebaut (eigentlich Quatsch). Da dieser Rechner aber nur das Prinzip zeigen soll und nicht zum Standardrechner aufsteigen soll, sollte die Funktionalitдt des Programmes genьgen.
Der kleine Taschenrechner im Programm soll eigentlich alles auf den Kopf stellen: Ein Papiercomputer, der im Computer simuliert wird – nutzt dann die denkbar umstдndlichste Methode, um ein Ergebnis zu erzielen.
In den kleinen Farbfenstern kann man die persцnliche Note einstellen. Sowohl Schriftfarbe wie auch der Hintergrund kцnnen eingestellt werden. Die Gridlinien kцnnen entfernt werden, der Programmzдhler kann individuell in seiner Farbe bestimmt werden usw..

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