Einleitung
Ein Prozessor zum selber bauen
Die H2 verfügt über acht Byte Speicher, Akku, ALU, Befehlszähler und -register. Er ist nach nach dem Prinzip des von-Neumann-Rechners entworfen und beinhaltet alle wesentlichen Komponenten. Der Speicher wird für Programme und Daten verwendet. Im Unterricht kann er schrittweise von Schülerinnen und Schülern selbst entworfen werden. Erstellt wird die H2 mit Hilfe von LogicSim, einer kostenlosen Simulation für Schaltlogik.

Einmal fertiggestellt, verfügt die H2 über einen Befehlssatz von 6 Befehlen, mit deren Hilfe einfache Arithmetik und die wesentlichen Kontrollstrukturen programmiert werden können. Die lauffähige Version von LogicSim enthält zwei Testschaltungen 211 und 212 und diese enthalten zwei lauffähige Programme. Damit die Schaltungen Spaß machen, ist etwas Verständnis von Maschinensprache notwendig. Vielleicht schauen Sie sich zuerst den Befehlssatz an.
Wir haben den Unterricht am Gymnasium Hermeskeil im Grundkurs getestet und mit dem neuen Lehrplan ins Wahlfach verschoben. Dort wurde er zuerst in der 10 erprobt, mittlerweile beginnen wir in der Jahrgangsstufe 9. Ich glaube, dass die Schwierigkeiten in dieser Reihe mit den Schwierigkeiten des restlichen Unterrichts weitestgehend korrelieren. Ich denke also nicht, dass man hier Schülerinnen und Schüler mit großem Potenzial vergrault. Im Gegenteil: mir ist es ein großes Anliegen, dass der Informatikunterricht die "der Rechner macht das schon"-Mystik durch Hintergrundwissen ersetzt. Und wie mir die Unterrichtsreihe zeigt, kann dies ohne großen Ballast und mit viel Spaß umgesetzt werden.

Die Unterrichtseinheit besteht aus:
- Technische Informatik I: Boolesche Algebra, Wahrheitstafel, Schaltlogik,Addierer, Subtrahierer, Einfache und Doppelte Torschaltung (16)
- Technische Informatik II: Speicherbausteine (RS-FF, D-FF, MS-FF), Speicherbank mit Multiplexer, Taschenrechner mit Speicher zum Auslesen (8)
- Technische Informatik III: Laden, Speichern, Befehlsdekoder, Programmzähler, Maschinensprache (14)

Dazwischen behandeln wir andere Themen. Insgesamt sind wir damit bei 40 Stunden.

Ich wünsche viel Spaß,
Michael Schillo