Vortrag „Wie steuert Software die Hardware?“
Frau Dr.-Ing. T. Harbaum vom Institut für Technik der Informationsverarbeitung (ITIV) des KIT gab den Schülerinnen des Profilfachs IMP der Klassenstufen 9 und 10 am 24. Mai 2023 einen Einblick in die Funktionsweise eines Mikroprozessors. Zuvor hatten die Schülerinnen im Unterricht gemäß Bildungsplan die Funktionsweise eines MOSFET-Transistors und die Grundlagen der mathematischen Aussagenlogik kennen gelernt.
Anknüpfend an das Vorwissen der Schülerinnen erklärte Frau Dr.-Ing. Harbaum, wie sich aus zwei Transistoren ein „NAND-Gatter“ für die logische Verknüpfung „nicht a und b gleichzeitig“ bauen lässt, das dann als Grundlage für Schaltungen zu allen weiteren logischen Verknüpfungen dient. Wie sich diese Schaltungen zu einem „Halbaddierer“ und diese wiederum zu einem „Volladdierer“ für Binärzahlen zusammenfügen lassen, konnten die Schülerinnen an den Schaltplänen und den zugehörigen Wahrheitstafeln nachvollziehen.
Dass sich ein Addierer mit weiteren Bauteilen zu einer arithmetisch-logischen Einheit (ALU) erweitern lässt, die alle logischen Verknüpfungen ausführen kann, erläuterte Frau Harbaum ebenfalls noch mit der vollständigen Wahrheitstafel. Den weiteren Weg bis zum vollständigen Prozessor, für den noch zusätzliche Speicher und Register erforderlich sind, erfuhren die Schülerinnen anschließend im Überblick. Ein Blick in die Geschichte und die Betrachtung eines aktuellen Multicore-Prozessors rundete den interessanten und lehrreichen Vortrag ab, für den wir uns bei Frau Dr.-Ing. T. Harbaum herzlich bedanken möchten!
J. Merkert
